公路工程软土路基施工技术

公路工程软土路基施工技术

摘 要：随着全国经济的发展，我国公路网的建设正在不断的进步与发展。软土路基中出现的问题是公路工程的施工中较为常见的问题。合理运用现代软土路基施工技术进行软土路基的处理、提高公路路基质量十分重要，本文就主要围绕公路工程软土路基的施工技术作了探讨。

关键词：公路工程；软土路基；施工技术 一．引言

经济的发展带动了我国交通事业的不断发展，我国的公路网正逐步建立并不断完善。软土路基施工是公路工程建设中比较常见的问题，合理运用现代软土路基施工技术对如土路基进行加固处理能够取得良好的加固效果，有助于推动我国的公路建设事业的发展。

二．软土的特点

软土是淤泥和淤泥质土的总称, 软土的强度低、压缩性高, 基本可以分为软黏性土、淤泥性土、淤泥、泥炭质土和泥炭等几种类型。软土具有以下几个特性:

1、含水量高, 孔隙大。

软土的天然含水量一般在30%以上, 有的甚至可以达到70%-200%; 孔隙在1.0 -1.9 之间, 饱和度大于95%, 天然容重为1.5 cm3 -1.9 cm3。

2、压缩性比较高。

软土孔隙大, 所以土粒间连接结构不稳定, 具有高压缩性的特点, 可压缩性强。

3、透水性差。

软土中存在带砂夹层, 水平方向渗透系数大于垂直方向, 粘粒含量、有机质含量和液限愈大, 渗透系数愈低, 透水性差, 施工中存在压实困难的问题。

4、触变性和蠕变性。

软土在经过扰动后, 结构容易被破坏, 强度下降很快; 但经过静置一段时间后, 强度又可以逐渐恢复, 这就是软土的触变性。软土在受载荷作用或载荷变化的过程中, 或发生连续持久的缓慢变化, 软土的剪切变形现象称为蠕、变性。

三．软土路基问题及其危害

软土路基问题及其危害概括起来主要有如下两个方面：

1.强度及稳定问题。当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，软土路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。

2.沉降变形问题。当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时，会造成路面开裂破坏，结构物与路堤衔接处差异沉降，引起桥头跳车，涵身、通道凹陷，沉降缝拉宽而漏水；路面横坡变缓、积水，从而引起路面损坏等。

四．软土路基施工处理原理

土体是由不同成分和不同尺寸的土粒形成的多相分散的体系。从构成强度来说，土体可以说是分散介质，土粒之间连接的强度决定了土体的强度。而从组成土体的整体强度而言，起决定作用的是土粒之间的内摩阻力和土粒之间的粘聚力。如果土体的密实度越大，那么土体的孔隙度就越小，水也就不容易侵入土体，所以水稳定性就较好。由土体的特性可以知道，密实度和含水量对于土体的稳定性、强度的影响比较大，因此，这两方面也是加固处理的关键环节。

对土的加固方法有很多种，根据其技术措施可以分为：物理方法、机械方法、热处理、外加剂法、电化学方法等。加固土的过程中出现的作用过程是多种多样非常复杂的，根据结合料的种类和土的性质不同而不同。大致可以用物理力学过程、物理化学过程及化学过程三种情形概括，每一种过程都可能在不同的加固方法中成为主导因素，总的来说这三种过程是处于彼此配合、相互促进及相互联系的。

五．公路软土路基的处理措施

由于软土路基强度不足、固结速度慢、易变性，在软土地基未得到很好处理就修筑路基将导致地基抗剪强度不足引起路堤侧方向的整体滑动造成边坡外侧土体隆起； 造成路面的凹凸不平，引起跳车；路堤的地下水位过高以及变形，将造成路面破坏等情况的出现。因此，对软土路基的处理必须引起足够的重视。

1.袋装砂井施工法加固软土路基。

袋装砂井加固软土地基的基本原理是，以人工方式设置一条排水通道，用以缩短排水距离，为提高排水速度，加快软土固结，增强抗剪度，同时要改变路基的排水固结方式，将垂直排水固结变成水平排水固结。袋装砂井处理方法是采用挖除换填、设置垫层、土工格珊、袋装砂井、超载预压等分步分项进行的。袋装砂井的平面布置是按正三角的形状布置的，根据路段具体情况确定相应的直径、根数、长度、砂垫层，双向拉伸SS20土工格珊数量砂料一般采用渗水率较高，分选性好的中粗砂，大于5mm的沙粒含量占总重量的百分之五十以上，含泥量小于3%，渗透系数大于5×10-2cm/s。最大沙粒直径不大于20mm，不能用含有有机质、粘土团块和其它杂质的沙料进行充填。

为了使路堤以外一定范围内的地基土能加速固结，砂井的设置范围一般比路堤的范围宽一些，这种布置对于提高地基的稳定性，并且还能减小侧向变形以及由此引起的沉降。在砂井顶部铺设500mm厚的砂垫层能够促使从袋装砂井内渗出来的水顺利排出。其中铺设的袋装砂井顶部应保证至少伸入到砂砾垫层内300mm，这样可以保证其与砂砾垫层连接通畅以使排水畅通。

2.高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术是在化学注浆技术的基础上发展起来，是一种源于日本的用于加固松软土体的技术，在二十世纪七十年代被我国引进。这种加固技术的工作原理为：利用一定的钻孔设备如钻机等先钻至规划的深度，然后利用由特别喷嘴（安装在钻杆的一端）在高压作用下喷出的水泥浆液喷射流切割搅动土体，与此同时控制钻杆随着旋转而不断的上升；在水泥浆与土粒混合凝固硬化后最终形成一个均匀的具有一定强度的圆柱状水泥土固结体，从而实现对地基的加固处理以及止水防渗的目的。

高压喷射注浆是一项正在发展和不断完善的新技术，其需要完善的方面包括喷嘴结构的设计、喷射管路的改进、成桩质检技术的优化、施工质量控制的规范化、现场技术管理以及施工成本等。高压喷射注浆技术使用的范围为土壤标准贯入值（又称N值）在0-32的砂砾、砂土、粘性土、淤泥以及含部分卵石层的地基中，可以用于控制既有建筑物、铁路、公路不均匀沉降、坝基等防渗帷幕以及施工中的临时支护等，具有良好的应用前景。

3.压密注浆碎石桩技术

压密注浆碎石桩技术也是一种有效的软土地基加固技术，其加固原理为：先在施工场地设置桩位成孔以及投碎石施工，利用桩中的碎石桩体产生的压力进行低压注浆过程，在喷出的水泥浆液达到初凝状态后，然后依据预先埋置的注浆管进行中高压注浆过程，此过程可以使桩体及桩周土体进一步得到密实，最终形成的复合地基的主要成分改性的桩周土体、注浆碎石桩以及桩问土构成。经过压密注浆碎石桩技术所形成的地基具有足够的强度，既不会对原地基造成不良影响，又可以可以满足相关规范的要求。

4.排水砂垫层法

排水砂垫层法比较适用于地基上部软土层的情况，尤其是软土层极薄且含水量大的情况加固效果更为显著。其加固方法为在软土地基上敷垫0.6-1.1m厚度的砂垫层，这种做法的优势明显，既可以达到固结软土层的目的，充分发挥砂垫层的上部排水层更能，同时砂垫层还能作为填土内的地下排水层，达到有效降低填土内水位的目的。

5.土工织物铺垫法

土工织物铺垫法的原理为在软土地基的表层部分铺设土工织物，铺设的土工织物能够有效稳定路堤填筑后的地基不均匀沉降趋势，极大的提高了地基的承载能力，而且也不会降低排水效果。这种方法可以用于淤泥之类或者高含水量比较高的超软弱地基的前期处理工作，然后再采用砂井及其他深层加固处理，具有很好的加固效果。

六．结束语

公路工程中软土路基处理一直是一项技术难题，地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软土路基处理方法 。即使相同的地质情况，采用不同的软土路基处理方法也会有不同的效果，应结合实际，综合各种处理措施，才能真正处理好公路软土路基问题。

参考文献：

[1] 李辉.浅谈路桥工程中的软土路基的施工处理[J]. 科技创新导报， 2010(16)

[2] 宋琛,刘永利.浅谈高速公路软土地基的危害及处治措施[J]. 科技情报开发与经济，2009(02)