公路工程软土路基施工技术探讨

由于软土路基高压收缩、强度低、不平整等特点，在软基上建设的公路工程容易出现沉降不均匀、稳定性差等问题，对公路的质量、使用寿命和安全产生不利影响。

1 软土地基在公路工程中的危害

软土地基通常是指主要由粘土、粉土或粉质土等细粒土组成的地层。这些土具有高含水量、低渗透性和高压缩性的特点，在荷载作用下容易发生明显的沉降和侧向变形。这种沉降和变形不仅影响公路的平整度和行驶舒适性，而且还可能破坏路基结构，从而增加养护成本，缩短公路的使用寿命，甚至造成交通安全事故。因此，加强软土地区公路路基的设计显得尤为重要。首先，软土地基的高压缩性意味着在车辆荷载和自重的作用下，路基会发生较大的沉降。这不仅会导致路面的不均匀磨损，还可能造成路基的不均匀沉降，从而影响道路的稳定性和承载能力。其次，软土地基的低强度特性使得路面在交通荷载的反复作用下容易发生损伤，特别是在重型车辆频繁通行的地区，这种损伤更为严重。最后，软土地基的不均匀性也会导致不同地区路基的沉降差异，这种差异沉降是造成路面裂缝和破坏的主要原因。

2 公路工程软土路基施工技术

2.1 排水固结法

排水固结是公路工程施工中处理软土路基的常用方法。其原理是通过施加附加荷载，使软土地基中的孔隙水排出，从而降低地基孔隙比，引起固结变形，从而解决地基沉降和稳定问题。排水固结法的特点在于改变基础的排水边界条件，缩短排水距离，增加孔隙水排放通道，通过排水系统和增压系统对基础施加荷载。同时，根据土质和工程条件，采用堆载预压法、砂井法、真空预压法、脱水预压法、电渗透排水法等多种施工方法。而且能有效加速地基固结过程，缩短预压工程的预压期，加速沉降，加快地基土抗剪强度的增长。在公路工程建设中应用排水固结法处理软土路基，可有效提高路基承载力，减少路基均匀沉降，提高路基稳定性。同时具有施工速度快、造价低、施工方便、适合各种土质类型等优点。

2.2 换填土层法

换填土层法也是公路工程建设中处理软土路基常用的一种方法。其原则是对路基范围内的软土进行彻底清理，然后用稳定的土、石材料回填，并进行压实处理。这样可以起到改变地基承载力特性，减少地基沉降，加速软弱土层排水固结，防止地基土冻胀，消除膨胀土膨胀收缩的作用。在公路工程中，软弱土多采用土换填土层法处理，具有施工简单、造价低、施工周期短、适用性广等优点。

2.3 挤密法

挤密法是一种处理软土路基的有效技术，主要是通过施加外部压力来减小和压实软土层中的土粒间隙，从而提高土的密度和强度，提高其承载能力和稳定性。其基本原理是通过挤压软土中的孔隙水和空气来加固和压缩土壤，从而达到加固路基的目的。挤密法通常适用于土壤压缩性高、液限高、塑性指标高的软土地区，特别是地基承载力不足或沉降过大时，具有比较显著的工程效果。挤密法的具体技术措施有动锤法、振动法、冲击法等。这些方法通过不同的机械作用机制实现土壤的压实，具有较强的适应性和灵活性。在动力重锤法中，通常反复落下大型重锤，将动能传递给地基土层。该方法适用于中等深度软土的处理。通过动荷载刺激土体的压实响应，使软土颗粒重新排列，从而使土体结构更加致密。这种方法不仅有效地增加了土壤的密度，而且促进了地下水的排水，从而加速了固结过程。振动规律是利用高频振动装置产生的激振力作用于土壤，使其发生快速的颗粒运动和压实。在施加振动力的同时，通过振动作用将水分挤出，使土体体积压缩，孔隙缩小，从而提高了土体的强度和承载力。振动法特别适用于深层软土的加固，具有良好的深度适应性。震击法利用高频激波作用于土壤。通过冲击波的传播，土壤颗粒被迅速重新排列，土层内的水分被排出，从而达到加固土壤的效果。

2.4 抛石挤淤法

将大块的石块抛入软粘土中，利用石块将软粘土强行挤出，占据其空间，从而提高地基承载力，减少沉降，加强土壤的稳定性。抛石、清泥所用的碎石应采用非风化石材，碎石尺寸不应小于30cm。抛掷石块清除淤泥时，应将石板从路基中心向两侧逐渐抛掷。一旦石板高于原来的地面，就应该用小石块填补空隙，使地面平整。

2.5 预应力管桩法

采用预应力技术和离心成形工艺制作空心圆柱形细长混凝土预制构件。通过施工管桩网结构路基，将整体结构由上至下细分为路堤层、复合垫层和桩土加固区三个部分。它们共同支撑上部荷载，有效地分配压力。这涉及到管桩吊装作业、精确定位、顺利插入、合理压桩顺序、严格控制和检查桩长、可靠的延伸焊接等质量控制环节。采用预应力管桩法进行施工，通过灌入预应力管桩形成桩网结构路基，提高了地基的承载力和抗变形能力。

2.6 强夯法

利用重锤从高处自由落体所产生的强大冲击力，将碎石、碎石、矿渣等优质骨料强力推入基础深层，在基础内部形成一系列致密的粒状桩体。这些桥墩与周围土体共同构成复合地基，显著提高了地基承载力，有效减少了沉降。在此过程中，需要密切监测土体结构的破坏及其后续恢复状态，以及超孔隙水压力的消散和土体的固结过程。例如，如果某段道路的基础是软土，为了保证道路的稳定性和安全性，有必要对其进行处理。采用压实处理技术。施工前应对软土地基进行详细调查，并制定详细的处理方案，包括压实前含水率、密度等指标的控制。

2.7 搅拌桩法

搅拌桩是将混凝土与水泥土等固化物质掺入软弱土层中，形成混凝土桩支撑结构，提高承载力和稳定性。本方案适用于软基条件差、改造要求快的路基。能显著提高路基的强度和刚度，减小地基沉降和水平位移。需要注意的是，为了保证桩体的均匀性和强度，必须严格设计搅拌桩的搅拌厚度和配比。

综上所述，对于公路工程中遇到的软土路基问题，需要根据具体的地质条件、工程要求和环境因素，精心选择最适合的路基处理技术。

参考文献：

[1] 公路施工中软土路基的施工技术和处理方法[J]. 钱舟.交通建设与管理,2024(04)

[2] 高速公路施工中的软土路基施工技术研究[J]. 王晨.四川建材,2024(07)

[3] 公路施工中软土路基的施工技术处理对策[J]. 张东世.四川建材,2024(06)