公路工程中软土地基处理的常用方法及适用条件研究

在现代公路工程建设中，软土地基的处理技术已成为决定路基稳定性与长期性能的关键因素。由于软土特性复杂多变，需根据地基土性、荷载特征及工程环境，合理选择处理方法。本文围绕软土地基的主要处治技术，分析其机理与应用条件，为软基处理提供清晰思路。

一、软土地基处理的重要性与工程特性分析

（一）软土地基的基本工程特性

软土地基主要分布于冲积平原、海涂与湖泊沉积区域，土体内部结构疏松，孔隙比大，天然含水量高，渗透性差，自然固结度低，强度发展缓慢。这类土层在承受荷载时容易产生较大的沉降和变形，其抗剪强度和承载力远低于一般黏性土，工程上常表现为沉降持续时间长、稳定性差。软土还具有显著的时间效应和蠕变特性，在长期荷载作用下会继续产生不可逆的沉降变形，给公路结构物带来较大应力不均，影响结构安全。此外，软土的压缩系数较大，扰动后会进一步降低土体强度，必须通过有效的处理技术加固改善其物理力学性能，确保工程顺利进行。

（二）软土地基对公路结构稳定性的影响

软土地基存在高压缩性与低承载力的特性，使其在公路工程中容易引发沉降不均、路基侧移、路面断裂等结构性病害。车辆荷载及环境变化会在软土地基中引发较大剪应变，导致土体整体稳定性降低，影响路基边坡与附属构筑物的安全性。软基沉降的不确定性使得公路竣工后仍可能出现延迟沉降，进而诱发桥头跳车、涵洞裂缝等后续维护难题，增加运营成本。若处理方式不当，还可能形成差异沉降，加剧路面不平整度，影响行车舒适性与通行效率。软土在雨季或水位波动时还容易因孔压变化产生滑移、隆起等失稳现象，对路基结构形成威胁，因此在设计阶段必须充分评估其稳定性与变形特性。

（三）软土地基处理技术的发展与演变

软土地基处理技术经历了从经验型施工向机制化分析与系统优化的演变过程，早期以简单换填、堆载预压等方式为主，依赖现场经验解决实际问题，技术手段单一，处理深度有限。随着岩土工程理论发展与施工技术进步，处理方法逐渐向多样化与组合化方向拓展，排水固结、真空预压、加筋加固、化学加固及桩基支护等技术逐步推广应用，在不同工程条件下形成了系统的应用体系。近年借助现代监测技术与信息建模工具，处理过程实现了可视化与动态控制，提升了施工质量与技术可靠性。

二、公路工程中常用软基处理方法及适用条件探讨

（一）排水固结法的实施机理与适用范围

排水固结法是通过人工设置垂直或水平排水通道，加速软土中孔隙水压力的消散，缩短土体固结时间，提高其强度与稳定性。该方法主要依赖在软土地基中设置砂井、塑料排水板等排水构件，结合预压荷载或真空预压手段，使软土在较短周期内完成长期自然固结所需的排水过程。排水固结法适用于饱和黏性土、粉质土、泥炭土等孔隙比大、天然排水能力弱的地基，特别适合处理地层厚度大、均质性较好、沉降变形敏感的软土区域。其优势在于处理面积大、成本相对低廉、施工便捷，能有效提升地基承载力和减少不均匀沉降。该法在高等级公路建设中常用于地面堆载预压结合塑料排水板的方式，在实施过程中需严格控制加载速率、预压时长及排水路径，防止超载破坏或局部排水不畅而影响整体处理效果。

（二）换填垫层法的工程适用性分析

换填垫层法是在软弱土层区域将上部不稳定土体部分或全部开挖后，回填具有良好强度与透水性的材料，以改善地基承载力与排水条件。这种方法广泛应用于浅层软土地基处理，尤其适用于软土厚度较小或局部软弱区段的公路路基施工。常用的换填材料包括中粗砂、碎石、级配砂砾、炉渣等，其选用应兼顾力学性能、施工便利性及材料经济性。为防止新老土体界面错动或渗透破坏，换填层下部通常需铺设无纺土工布或格栅以增强接触稳定性，并控制换填层厚度与压实度，确保承载性能达到设计要求。该法适用范围以软土分布相对浅薄、地下水位较低、施工场地开阔为前提条件，施工周期短、设备要求低、施工质量易控制，是中小型公路工程中经济高效的处理手段之一，但在深厚或高压缩性软土中不宜单独采用。

（三）加筋法在软基增强中的应用条件

加筋法是通过设置具有拉伸强度的材料如土工格栅、加筋带或土工织物，在软基中形成复合结构，提高地基的整体刚度和抗剪强度，从而改善地基的承载性能与变形控制能力。该方法常与路基填筑同步进行，通过设置于软土与填土交界处或多层分布于填土中，加筋材料受拉时形成的张力膜效应有效分散集中荷载并控制沉降。适用于浅层软土或需控制填筑期间沉降速率的工程区域，特别是在边坡、堤坝、桥头等位移受限部位效果显著。选用加筋材料时应考虑其抗拉强度、变形模量、耐腐蚀性能与与土体的摩阻特性，确保与基土形成良好界面结合。加筋法对施工便捷性和场地干扰要求低，能较好应对软基初期沉降和局部不均匀变形问题。

（四）化学加固法的适用地质与环境要求

化学加固法是通过注入特定固化剂或胶结材料与软土地基中的细颗粒土发生物理或化学反应，生成胶结结构以提升土体强度、降低压缩性和渗透性。常用固化材料包括水泥、石灰、硅酸钠、粉煤灰等，也可根据土壤类型与环境需求使用有机高分子类材料。适用于地基强度极低、天然含水率高、需提高抗渗能力或局部处理空间受限的场景。该方法在软土含有有机质或孔隙水中盐类浓度较高时需特别评估反应适应性，以防止反应失效或形成不均匀固化区。注浆方式包括渗透注浆、裂隙注浆与高压旋喷，工艺选择应依据地基结构、加固深度与施工环境条件确定。化学加固适用于城市道路、隧道入口段、管线下穿段等对变形控制要求较高的区域，但需注意加固材料与地下水反应后产生的环境污染风险，并采取合理封闭与处理措施防止渗漏扩散。

（五）桩基处理法在深厚软土层中的应用边界

桩基处理法是将桩体贯入软土地基中，通过桩土共同作用形成复合地基结构，从而显著提高承载力、控制沉降并增强抗滑稳定性。常见桩型包括碎石桩、CFG 桩、搅拌桩、预制混凝土桩等，其选型应根据软土厚度、荷载类型及施工条件确定。该方法适用于软土层厚度大于五米、常规浅层处理无法满足沉降控制或承载力要求的复杂地质区域，特别是在高速公路、高填方段和桥涵基础部位应用广泛。桩体布置方式通常采用规则阵列配合承台或垫层，并结合静压法、钻孔灌注或振动沉桩等成桩工艺，以确保桩体质量与地基复合性。桩周土的黏聚力与摩阻力是形成桩土协同承载能力的关键，应通过静载试验等方式进行参数确认。

三、结束语

软土地基处理作为公路工程建设中的关键技术环节，其方案选择直接影响工程安全性、耐久性与经济性。各类处理方法均有其技术优势与局限，需结合具体地质条件、施工周期、经济成本等因素综合考量，实施差异化、科学化的设计策略。未来应持续深化对处理机理的研究，推动软基处理技术与智能施工手段的融合发展，实现绿色、高效、可持续的公路基础工程建设目标。

参考文献：

[1] 周杰 . 软土地基处理技术在市政路桥施工中的应用 [J].砖瓦，2022,41(01)：34-38.

[2] 汪世祥 . 软土地基处理技术在公路工程中的应用 [J]. 中国新技术新产品，2021,40(24)：39-43.

[3] 谭炜 . 市政公路桥梁工程施工中软土地基处理施工工艺[J]. 交通世界，2021,40(34)：44-48.

作者简介：宋宝龙，（1986.06- ），男，汉族，陕西咸阳人。