公路工程软地基加固和处理策略

摘要：加固与处理软土地基，是维护路面安全的重要手段之一。本文将结合软性土层的共同特性，分析公路工程软土地基的加固与处理措施。
关键词：公路工程 软性地基 加固与处理
地基是公路路面的根本，承受来自公路路面的所有压力。所以，打造一个坚实可靠的地基是公路工程施工的首要任务。如若地基存在质量问题，将会引发路面病害，给公路上的行车带来致命的安全事故。而现今公路工程施工中最大的路基问题，是对软土地基不能进行正确的处理。由于地基施工是一项较为复杂的工程，需要考虑多方面的因素，所以本文将结合当前我国公路工程中软地基的特征，综合解析几种适用的软地基加固方式与处理策略。

一、软土地基的特性

软土地基主要是由各类型的软土构成，大致分为软粘性土、泥炭型土、淤泥性质土、泥炭等几种类型。虽然这几类性质的软土分布的区域不尽相同，但本文通过对各种数据的调查，归纳总结了它们的几种共性。

(一)含水量丰富

这几类软土天生就有丰富的含水量，一般在30%-75%之间，可见水分所占比例十分之大；

(二)孔隙比较大

这几种性质的软土内部都存在较大的孔隙，孔隙比的大小几乎都在

1.0m左右；

(三)压缩性很高

压缩系数都在0.5到2.0mm²/N不等；但也有压缩性极高的，如软粘性土，有些软粘性土的压缩系数甚至超过了

4.5mm²/N；

（四）具有较为显著的流动变化性，内聚力小于25kPa，承载力也很薄弱，容许的承载力几乎小于100kPa；

(五)抗剪度弱，长期抗剪强度过于低，只达到一般抗剪强度能力的40%到80%左右；

（六）渗透系数较高，透水性很差，遇到水溶，一般直接渗透进土层，多数被土壤吸收，挥发的只是很少一部分；
（七）具有触变性，很容易被腐蚀，且一旦遇到振动的情况，强度就会变得十分薄弱，整个土层形成流动的状态。
软土所具有的这些共同特征性质，对于公路工程的施工与地基的建设，是十分危险的。如果软土地基在处理上没有考虑到这些特性，不能有效地采取措施进行压制，那么在公路工程施工完成后，路基便会出现沉降的情况，导致路面出现均匀不等的裂缝，造成安全事故与财产损失甚至大规模的塌方。

二、软土地基的加固与处理措施

由于上述软土的特征会对地基构成一定的威胁，使地基日益失去自身的牢固性，所以根据软土的性质，在公路工程施工的过程中要对软土地基采取一定的加固措施。
（一）施工前应当仔细勘察地形，分析判断当下地质情况，遵守施工原则与规定，根据该地形特有的特质进行施工。

(二)换掉原有土层，再进行填充。

这是在处理软土地基加固的问题时最常用的方法，多数适用于一些浅层的软弱地基中，首先，将软土地基底层中原本的软性土层以及沉降不均匀的土层采用人工爆破或者机械操作的方式全部挖出，挖取的范围以及深度要根据施工的实际方案与现场土层承载力而定，不可随意确定挖取的范围和土层的数量，一般挖取的范围都会在3m左右；在挖出这些软弱土层之后，一定要在地基的表层铺上一层碎石，才能填入承载力较高的、稳定性较好的土层。铺碎石是为了保证在填入新的土层后，整个路基会比较均匀地向下沉降。这种换填法，小心稳

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妥，提高了地基的承载能力，减慢了整个软土地基的沉降速度，一定时间内有效地阻止了地基底层土壤的冻结或膨胀。

(三)垂直排水固结法。

1、砂井排水

主要是在含软粘性土较多的软土地基中运用，利用预压的方法，将震动、钻凿、射水等方法形成的孔内注入砂，形成砂井，再把制作好的砂井表面平铺上砂沟，厚度大约在0.3-

1.5m左右，然后利用砂井挤出土层中的水分、将地基的土粒挤紧，达到加固土体的作用。

2、塑料板排水法（又叫做排水板法）

塑料排水法的原理与操作几乎与砂井排水法一样，只是用塑料与绳子等材质制作成排水井，形成垂直竖向的排水通道，比起砂井排水来说，工序略显得复杂一点，要按照预压步骤一步一步将土层里的水排出去，如图1所示：

图1
如上图所示，严格按照工序一步一步完成，可以缩短排水的距离，其作用与效果也与砂井排水一样，适用于含水量大的软土地基。

(四)强夯法。

主要用于处理一些含碎石、杂填土、湿陷性黄土等杂质粘性土的高饱和度地基土层，通过用机器碾压或者振动的方法，将极具粘性的土层由松动变得结实，降低地基的压缩性，使其强度和韧性大大得以提升。碾压的时间应控制在5分钟以内。这一方法比起垂直排水固结法和换填法来说，被广泛采用进公路施工工程的次数更加多，因为它操作简单，效果显著，对技术性的要求没有前两者高。

(五)铺设土工布。

顾名思义，就是在软土地基的表层，平铺至少一层以上的土工布，而且在土工布上还要平铺一层砂垫层加以保护工布。这一方法用于很多乡间建设道路，因为此方法不仅仅提高了地基的抗压能力，使地基不会再出现沉降现象，而且施工操作简单，成本费用低于其他加固方法。但弊端在于它只能用于软化程度不太严重的软土地基，对于软性非常强的地基，土工布的铺设相当于形同虚设。所以在一般的公路工程施工的建设中，平铺土工布多与其他加固方法联合使用。

(六)加筋土法。

此方法要与上面提到的换填法区分开来。换填法只是挖取3m左右的极软性土层、填充韧性土层进去，而加筋土法是将软性地基内部的薄弱土层全部挖出，清理得十分彻底；待挖出所有软弱土体后，在地基的底层填筑一层较薄的砂垫层，厚度大约在0.6m左右，铺筑好这一层垫板后，再将混合好的强度极高的砂质土壤均匀地铺洒在垫层上，并根据施工的实际情况进行碾压，使土壤与垫层密实地结合在一起。这一方法可以大大节省工程的成本费用，但不适用于高速公路，只能用于施工较为简单的砂石不多的地区。

(七)对于正常固体凝结的淤泥粘性土层，用水泥土搅拌法处理。

1、粉体搅拌法

对于已经凝结的固定软性土层，可采用此方法；

2、浆液搅拌法

此方法要用到水泥搅拌桩，将搅拌桩插入土层大约0.7m左右，通过调节钻杆的位置，一边拉升搅拌桩一边喷出水泥浆，将土层彻底水泥化后加固。
（八）压实法。
利用在道路两侧修建护道的方法，将路面地基下软性土层中的淤泥与粘土形成的两侧隆起的地势压平，保证地基不会分布不均的沉降，保证整个路面的稳定性与安全性。
（九）填筑路堤。
软土地基的加固工作完成后，在保障地基稳定性的前提下，为了不让地基再次出现软化问题，应当尽快开始对路堤填筑的施工，缩短预压的时间，降低甚至消除地基的沉降现象。

1、分层填筑；在填筑路堤时应从路面的中心向左右两侧递增；

2、每填一层的时候，施工部门应当派专人对填筑的情况进行检查，监测路堤地基是否有沉降、不稳等情况发生；如若有，应马上停止填筑作业，及时地对地基进行再一次加固。
（十）正确的施工作业，可以对地基起到加固作用。

1、铺洒混合料的时候，必须均匀地平铺；

2、由于大多数施工队都利用土工织物来加固地基，所以施工队要严格按照施工作业规定的原则与方案来进行施工，对于技术含量较高的土工织物施工，在铺排混合料以及加固地基时一定要严谨，保证施工的连续性以及尽可能地缩短施工时间；

3、保持土工织物以及其他混合材料的整体完整性；

4、定时对施工现场以及施工进度进行监测和评估，避免重大安全事故或者施工漏洞的发生。

结语：
保持路面地基的稳定与安全，是公路工程施工作业中的根本任务。结合本文所归纳的要点来看，加固软土地基的过程必须要小心、谨慎，需要施工人员不厌其烦地耐心进行。这不仅要求施工人员具备熟练的加固技术，还要求他们有良好的施工素质。国家应当在对施工人员进行技术培训的时候，同时注重素质道德的培育。这样，在加固软土地基的施工过程中，才会保证施工的稳妥、安全性，使我国公路工程顺利得以完成。
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