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公路施工中软基处理施工技术的应用研究

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张骞

[导读] 【摘要】如今，随着公路施工标准和要求的提升，在遇到软土地基时，应借助有效的处理技术加以应对，以适应公路工程建设的要求，并保证工程施工的整体质量。

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        【摘要】如今，随着公路施工标准和要求的提升，在遇到软土地基时，应借助有效的处理技术加以应对，以适应公路工程建设的要求，并保证工程施工的整体质量。鉴于此，本文以公路施工的视角，分析软土地基的特点及其影响，对相应处理技术进行研究，并提出应用要点以供参考。
        【关键词】公路施工；软基处理；施工技术应用
        如今，随着公路建设规模的持续扩大，公路施工技术获得了有效推动。地基作为公路施工中的基础内容，其施工技术应用是否科学，事关公路工程整体质量及使用寿命，而软土地基又是其中的重点和难点内容，面对日益严格的工程标准，势必加强技术的合理应用，全方位解决软土地基所带来的困扰，以满足公路施工的要求，全面提升公路工程质量。
        1. 公路施工中软土地基的特点
        强流变性
        所谓软土地基的流变性，即软土地基在受到持续荷载时，所产生的地基形变与时间成正比，并导致软土的强度远小于瞬时强度，从而对公路地基结构造成严重影响，降低了地基的应用稳定性[1]。从现代公路工程而言，在快速发展的社会背景下，交通负担日益加重，路面承载力也随之大幅提升，在面对软土地基的流变性问题时，应科学选择处理技术，避免软土地基受压而产生形变，提升公路运行安全指数。
        1.2 含水量高
        通常而言，软土地基处于软土层，该层土壤中含水量较高，并且内部存在大量淤泥及黏土，使周边负电荷大量集聚，导致其吸收空气中水蒸气的效率升高，使软土地基中的含水量始终处于高位，进一步增加了软土层的孔隙。尤其是我国南方地区，由于受到降水因素的影响，空气中水蒸气浓度高，致使软土地基中水分日益增加，给公路施工带来了显著影响。
        1.3 高压缩性
        软土地基的土质中含有大量孔隙，由于其孔隙比大于 1，造成土质中含水量增加，容重减小，加之土质中富含大量的气体、微生物及腐烂植被，进而使软土地基的压缩性明显增加，难以达到稳定的状态，也使公路工程质量受到影响。
        2. 软土地基对公路施工的影响
        2.1 公路沉降
        在公路施工过程中，一旦软土地基处理质量不过关，将会因地基结构的松散而导致公路沉降，难以保证公路的长期稳定运行。尤其是现代城市道路建设中，由于地质复杂、交通量大、公路荷载重等因素，极易产生公路沉降现象，严重损害交通安全和使用效率。同时，在公路发生沉降问题后，还可能引发一系列的道路结构破坏，并造成维修及养护成本的增加，耗费大量不必要的人力、物力及财力，影响城市交通出行及经济发展。
        2.2 剪切拉裂破坏
        公路在受到剪切拉裂破坏时，将会使公路路堤产生侧向滑动，呈隆起状。该问题主要源于软土地基在受到振动或者自重影响时，使地基受到破坏且强度大幅下降，难以支撑公路的荷载，使软土地基流动性持续增加，从而引发路基不均匀沉降问题。
        2.3 稳定性下降软土地基如果在施工中处理不当，所造成的影响将是多方面的，不仅会影响施工的进度，而且会使公路建设及运行存在潜在风险[2]。尤其是在如今交通动力不足，大量公路超负荷运行的状态下，进一步增加了公路地基的承载压力，当在特定的环境下，软土地基的稳定性将受到挑战，出现塌方、失稳等问题，如不妥善处理和防范，极易引发严重交通安全问题。
        3. 公路施工中软土地基处理技术
        3.1 换填改善技术
        换填改善技术主要是以原路基为基础，在施工过程中将软土进行更换，并选择硬度及承载力达标的土质进行回填，以满足公路地基的设计和建设要求。

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在软土地基处理中采取换填改善技术，能够直接改变地基土壤特性，从根本上解决软土地基存在的问题，但其施工成本上的劣势也应纳入考量范畴。
        3.2 堆载预压技术
        顾名思义，堆载预压技术在软土地基处理中，主要是按照公路地基设计要求，以超过设计标准的荷载进行预压，以加快软土地基的固结沉降，增加地基的强度，为后续工程的实施提供基础保障。同时，软土地基在经堆载预压技术处理后，应卸除荷载，并进行相关的技术评估，保证后续施工的安全进行。通常情况下，软土地基在堆载预压技术处理中，一般选择路堤土作为堆载材料，在降低施工成本的同时，能够使地基内部结构强度增加，减少产生沉降的风险。
        3.3 水泥搅拌桩技术
        水泥搅拌桩技术是软土地基处理技术之一，依托对土壤的化学处理，以提升地基的强度。在该技术的应用下，能够有效改善地基的强度，使其形成更强的承载力，保证后续公路施工的进行。从目前水泥搅拌桩技术的应用中，可以大致分为两类，即干法和湿法。干法水泥搅拌桩是以水泥粉作为原料，以改变软土原来的强度。湿法水泥搅拌桩则是在严格的质量控制之下，以提升桩体的均匀度，实现土体强度的优化。在施工中应注意的是，水泥搅拌桩技术应着重关注水泥粉用量，从而取得最佳的改善效果。
        3.4 灰土桩技术
        灰土桩技术以生石灰作为主要材料，在软土路基的处理中，利用生石灰的吸水特性，大幅改善软土地基的含水量，通过生石灰发热的优势，使水分被有效地吸收和蒸发，以帮助软土形成更牢固的结构，减少路基沉降的可能，提升公路路基施工的质量。其施工方法是将生石灰块放置于钢管内，并在拔管时进行针对性的捣实，从而对软应力加以稳固，避免出现土层变形的情况。
        4. 软土地基处理技术的应用要点
        4.1 掌握地基状况
        公路施工中软土地基具有多样化特点，在不同的土质条件下，其处理技术的选择也存在差异性。比如，在黏性土处理中，应选择压实的技术方法实施处理，避免对地基周边造成振动影响；在砂性土处理中，可选择挤实砂桩的方式，通过改善密度的方式提升土壤结构强度。除此之外，在采取软土地基处理技术前，应进行实地分析与评估，避免因技术使用不当而造成的工程质量问题。
        4.2 明确公路等级
        从公路工程要求层面看，等级越高的公路对平整度要求更严，因而需要依赖强度更大的软土地基处理方式。反之，则应从科学性和经济性角度进行考虑，以实现工程要求与实际需求的有效契合，既达到建设标准又降低施工成本。此外，在实际的技术应用中，还需要以公路形状为出发点进行处理。比如，针对路堤的设计宽度大，采取换填改善技术实施处理，反之，则针对局部破坏因素，采取堆载预压技术进行处理[3]。
        4.3 分析周边环境
        公路地基周围环境是影响施工的关键因素之一，而加强对周边环境的分析，能够有效规避对软土地基处理技术的影响，提升处理的整体质量。比如，在软土地基处理过程中，极易产生振动和噪声，这将对地下水及周边环境造成干扰和破坏，与如今的绿色施工要求不相适应。因此，在选择处理技术时应综合考虑，采取相应的规避措施或者特殊处理技术，在避免地基不均匀沉降的同时，能够加强对环境的保护。
        5. 结束语
        综上所述，软土地基是公路工程中面临的主要问题，要想确保公路工程的高质量，无疑需要提升软土地基处理的有效性，全面增加软土地基的承载力和强度，保持公路的长期安全运行。因此，在软土地基处理施工技术的应用中，必须从科学性、经济性及环保性入手，在满足工程设计要求的同时，全面提升处理技术运用的质量。
        参考文献
        [1] 史铁奎 . 软土地基施工技术在公路桥梁工程中的应用 [J]. 城市住宅，2019（04）.
        [2] 马丽霞 . 道路桥梁施工中的软土地基处理分析 [J]. 工程建设与设计，2019（8）.
        [3] 朱小松 . 公路桥梁软土地基施工技术研究 [J]. 交通世界，2019（12）