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公路施工中的软土路基处理技术分析张伟

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：张伟1 王洁蓉2 孙岩平3

[导读] 摘要：现如今，我国公路建设在不断增多，公路施工过程中，环境问题、地质条件、地形地貌等非常复杂，软土路基处理就是公路建设的难点之一。

        1山东高速股份有限公司山东济南 250101；2山东省高速路桥养护有限公司山东济南 250032；3山东高速股份有限公司山东济南 250101
        摘要：现如今，我国公路建设在不断增多，公路施工过程中，环境问题、地质条件、地形地貌等非常复杂，软土路基处理就是公路建设的难点之一。软土路基处理是公路稳定性的基础，更是公路安全和质量的保障。首先叙述公路软土路基岩土渗透性差、高含水量等特征，公路施工过程中技术的发展受到施工机械水平的制约、处理技术的选用不能够因地制宜、影响公路软土路基处理的因素比较多、温度要求较高等一系列处理过程中存在的问题，提出换填法处理、分层填筑压实、软土路基强夯处理、水泥搅拌桩处理、粉煤灰碎石桩处理、加筋土处理法等有效处理方法。从原材料方面严格控制其质量参数、加强对施工工艺及其流程的监督，保证施工完成后的检验与维护等质量控制手段，为公路质量提供科学理论基础。
        关键词：公路；软土路基；施工技术；施工策略
        引言
        随着社会的不断发展，公路工程是越来越多。在公路施工中，由于我国地质比较复杂，软土路基问题比较常见，怎样对软土路基进行合理处理成为了非常重要的一部分。在现阶段，由于受到技术方面的影响，对于软土路基的处理还存在一些问题，所以加强公路施工中软土路基的施工技术研究具有重要意义。
        1软土路基的主要特征
        1）渗透性差在公路工程施工进程中，依据相关施工规范的要求，需要对软土路基进行适当的压实，从而保证公路的施工质量达到要求。通常软土路基的压缩模量与液压指数的高度呈正相关，但是软土路基渗透性较差，因此要想让软土路基的抗剪强度达到设计所要求，就需要对软土路基展开适当的压实，并采取措施维护软土地基的压实效果。对于公路质量和使用寿命来说，软土路基的处理效果影响工程的质量。2）高含水量软土路基另外一个重要特点是含水量大，这对软土路基的实际处理造成了一定的影响。一般情况下软土路基中主要成分是淤泥和黏土，这也使得软土路基的孔隙较大，从而使得软土地基的含水率大。此外，软土路基中还存在少量有机物，在自然状态下有机物呈相互聚集的絮状结构，但在受力状态下，有机物会出现大幅度变形，造成结构较大沉降，也使得软土路基不具备足够的抗剪强度，给施工制造难题。
        2常见软土路基处理方法
        2.1换填法
        在公路软土路基处理中，换填法是常用的一种处理方法。所谓换填法主要是将路基处理范围内软土挖出，然后用稳定性比较好的土石进行回填，然后进行碾压达到公路施工要求，提升公路路基施工质量。在公路软土路基处理中，换填法施工相对比较简单，能够在很大程度上减少对周围环境影响，所以在公路工程中得到了广泛的应用。在进行换填法施工之前，需要对软土土层挖掘位置进行确认，然后根据施工现场情况，进行就地取材进行回填作业，然后进行碾压处理，达到相关标准要求，更好的提升公路施工质量。
        2.2分层填筑
        工程施工中一般采用分层填筑的方式进行施工，以解决软土路基问题。路基处理完成后，应采用机械对软土进行挖除。在此期间，应注意避免对底土层造成扰动，以为换填做好准备。换填前，应观察底部有无起伏，如有起伏，应开挖成为阶梯，首先于浅处施工，逐渐深入，确保排水畅通。填筑前，应对碎石土以及天然砂砾进行处理，保证其通过碾压能够符合相应的抗压标准，以保证施工质量。分层填筑验收合格后，方可开始其他部分的施工。砂砾石换填时，应遵循“四区段，八流程”的原则进行作业。值得注意的是，雨季施工时，应避免地表水流入基坑。换填时，应修筑小围堰，以保证施工质量。

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        2.3强夯法
        强夯法的施工原理就是使用重量在10t以上的大吨位夯锤借助起重机械吊到距离地面8m以上的距离，让夯锤从高空中做自由落体运动，在夯锤的落地瞬间会给路面传递较大的能量和冲击，使得原有土层内部出现较大的冲击波和冲击力。在巨大的冲击力作用下迫使原有土层内部压缩，土体的水逐渐排除土体外部。接下来使用沙土重新排列让压缩土层迅速的固结，通过这样的方式来压缩土层，提高土层的强度，降低土层的伸缩性，提高土层的承载力。强夯法施工技术适用的土层深度为5～8m，适用的土层特点是饱和度较低的粉土层或者是土层性质为黏性土层。涉及到的机械工具较为简单：起重机械、10～25t的大吨位夯锤以及脱钩设备等。在设计时根据所需要的夯实深度，设计出能够达到理想效果的自由落体高度以及夯锤的重量、夯击次数，确定使用等边三角形还是正方形进行夯击点排列。强夯法的施工效率高，施工工艺较简单，施工速度较快。强夯法的施工特点：施工所使用的设备较为简单，有夯锤、起重机械、脱钩设备等。施工工艺和施工技术不复杂，施工所使用的原材料较少。所使用的土层范围广泛，施工效果显著，可以明显地提高土层承载力度。施工工期短，施工振动面较大，对周围环境会产生一定的影响。由于重锤落地时土层内部会产生一定的冲击波，对周围的建筑物和居民具有一定的影响，因此在施工时一般要求周围没有建筑物和居民居住，以防止对建筑物产生破坏，威胁到居民的生命财产安全。
        2.4碎石桩处理法
        碎石桩处理法是将软基中的一些部分软土进行替换，主要的替换材料就是碎石桩，这样可以让路基稳定性更强。在路基中加上碎石桩，让路基更加坚固，同时降低成本。首先确定需要处理的土层，然后借助钻孔设备对土层实施钻孔，将振捣部位进行彻底的清理，不要留下杂物和垃圾，再将碎石加入到孔洞中。路基层有了这些碎石的加入，就会变得更加稳固，承载力也会有所提升。用这种方法展开软基处理非常便捷、简单，成本也有所降低，软基处理的实际效果非常显著。
        2.5孔内深层加固法
        在公路软土路基处理中，孔内深层加固法具有比较高的动能，可以对土质的粘度和密度进行有效改善。在公路工程中，软土路基内部存在裂缝，对公路工程建设有很大影响，所以在对软土路基进行处理中，需要做好考察工作，然后用动力结合原浆固定技术对裂缝进行填充，最后用动力强夯进行处理，达到提升路基稳定性目的。
        2.6加筋土处理法
        软土地基施工过程中，在高边坡或悬崖地段，往往要对软土进行加筋处理，包括树根桩、土工织物、锚固法等3种方法。通过打入高强度锚杆，树根桩提高公路路基承载力主要通过小直径的灌注桩；土工织物法主要是对土工格栅进行利用，以使土体的韧度得到提升；提高公路强度和承载力，使软土地质质量提高。
        2.7塑料排水板预压法
        塑料排水板预压法是将带状的塑料排水板借助插板机植入到到软土层中，垂直的塑料排水板和水平砂垫层共同构成了垂直和水平的排水系统，之后通过向软土路基表面进行堆载预压，经过预压之后的土体其中的水分会通过塑料排水板系统排出土体外部，逐渐地软土地基不断加强，可以加速软土地基的固结沉降速度。塑料排水板固结法主要应用在厚度较大的软土层并且是软土地基下方的地下水系统较为活跃，土质比较湿软。
        结语
        在公路施工中进行软基处理是道路工程中非常重要的环节，直接关系到工程的施工质量和使用寿命。为了使路基稳定性和强度符合工程需要，满足工程质量方面的严格要求，需要加强对软基处理的重视，选择合适的软土地基处理技术对软土地基进行处理，同时软基处理还受到工程机械性能的影响，需要在设备更新方面加强力度，给予各方面资源支持。
        参考文献：
        [1]杨生，曹洋，张二望.滨海软土地区隔离桩用于控制侧向堆载引起的铁路路基位移的研究[J].铁道建筑，2018，58（8）：88-92.
        [2]张明，邵腊庚.基于地基强度不均匀干线公路改建刚性基层路面结构应力数值分析[J].公路工程，2018，43（4）：258-262.