淺析軟土路基處理技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

魏鑫

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，近年來公路工程日益增多。公路施工過程中如果遇到軟土路基，就得使用軟土路基處理技術(shù)。當(dāng)前軟土路基處理施工中存在一些問題，這會影響到公路工程的安全與質(zhì)量。為了保證公路工程的質(zhì)量，施工人員要仔細(xì)分析公路施工情況，合理選用軟土路基處理技術(shù)，本文就此展開分析。

關(guān)鍵詞：軟土路基;公路工程;處理技術(shù)

近年來在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的推動下，當(dāng)前我國公路交通事業(yè)日益繁榮，隨著運(yùn)輸量的增多，當(dāng)前公路質(zhì)量問題引起社會各界關(guān)注。在軟土路基施工中，軟土路基處理技術(shù)對公路質(zhì)量影響尤為重要。

1公路工程處理軟土路基的原因

軟土路基十分特殊，人們要根據(jù)路基性質(zhì)，科學(xué)地實(shí)施公路工程，保證公路質(zhì)量和交通安全。軟土路基的承載力較弱，路基結(jié)構(gòu)主要是軟件形式的黏性土質(zhì)，含水量較高，所以很容易受到天氣的影響。軟土路基土質(zhì)的空隙較大，較多的空隙可能會造成軟土堅(jiān)固性較差，因此軟土路基處理難度較大。另外，軟土路況和硬土路況不同，承載力較差，壓縮系數(shù)較高，因此在進(jìn)行公路施工時(shí)，要結(jié)合軟土路基特點(diǎn)，進(jìn)行預(yù)處理，改善軟土路基的土質(zhì)。

1.1變形與沉降

軟土路基在荷載作用下可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降和變形，影響公路的正常使用，如果發(fā)生不均勻沉降，路堤和人工結(jié)構(gòu)連接處可能會出現(xiàn)開裂和沉降。所以，在處理軟土路基時(shí)，要仔細(xì)分析施工區(qū)域土質(zhì)，采取科學(xué)的軟土路基處理技術(shù)，這樣才能增加施工過程的穩(wěn)定性，控制軟土路基沉降和開裂。

1.2土壤強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度低

軟土結(jié)構(gòu)比較單一，如果軟土一直暴露在外界環(huán)境中，會破壞自身的絮狀結(jié)構(gòu)，降低土壤強(qiáng)度，使得土壤變成流動狀態(tài)，但是一段時(shí)間之后，土壤會逐漸恢復(fù)原來的強(qiáng)度。除此之外，軟土的壓縮性較高，但是滲透性較差。軟土的壓縮模量通常小于4Pa，和液限指數(shù)成正比。垂直方向的軟土滲透系數(shù)為10-8～10-6cm/s，軟土經(jīng)過很長時(shí)間后才能固結(jié)，具有較低的抗剪強(qiáng)度，軟土的內(nèi)摩擦角為20°～35°，經(jīng)過排水固結(jié)，軟土結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度會產(chǎn)生一些變化。

2公路工程軟土路基處理的安全隱患

軟土路基是公路施工的關(guān)鍵，受軟土路基性質(zhì)和其他地理?xiàng)l件的影響，公路施工潛存安全隱患。

軟土路基具有較強(qiáng)的壓縮性，容易導(dǎo)致溝槽基坑邊坡出現(xiàn)變形，甚至造成路基塌陷和位移，進(jìn)而影響路基周圍其他建筑物的安全。另外，軟土路基具有較高的含水量，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。作為一種重要指標(biāo)，土壤含水量可以用于評價(jià)承壓水對路基的影響程度。如果含水量過高，承壓水就會影響路基質(zhì)量，地下水浮力也會破壞路基。軟土路基發(fā)生開裂。軟土路基的沉降量較大，在施工過程中，軟土層的空隙較大，也不均勻，容易出現(xiàn)不均勻沉降，這種沉降會影響路基質(zhì)量，導(dǎo)致路基開裂、承載力減少。

3公路工程軟土路基處理影響因素

為了保證公路軟土路基處理質(zhì)量，在進(jìn)行公路施工時(shí)，人們要充分考慮相關(guān)影響因素。一是公路周圍環(huán)境直接影響施工難易程度，要根據(jù)實(shí)地情況，對路基進(jìn)行不同的處理，重點(diǎn)關(guān)注路堤較高和地基不牢之處，避免地基下沉，消除施工隱患。二是要仔細(xì)分析公路軟土路基土質(zhì)，針對不同土質(zhì)選擇不同的處理方法，保證地基質(zhì)量。三是要考慮公路等級，不同公路等級具有不同的標(biāo)準(zhǔn)，例如，等級較高的公路對平整度的要求較高。四是公路形狀影響公路施工質(zhì)量，在處理軟土路基時(shí)，只有先保證軟土路基的質(zhì)量，才能有效地控制整條公路的形狀和質(zhì)量。

4常見的軟土路基處理技術(shù)

4.1排水固結(jié)法

黏性軟土的含水量較大，公路施工期間可以運(yùn)用排水固結(jié)法對其進(jìn)行處理。主要操作方法為：將豎向排水裝置安裝在軟土路基中，對軟土路基進(jìn)行擠壓，排出水分，擠壓之后，黏性軟土就會逐漸固結(jié)，進(jìn)而提升軟土路基的強(qiáng)度。

4.2換填法

換填法是指把原來軟土路基的土全部換成其他土質(zhì)。這種方法常用于處理地表以下0.5～3.0m的軟土層，換填之后，土壤強(qiáng)度顯著提升。人們要根據(jù)施工路段的具體情況來選擇置換的土質(zhì)，減少運(yùn)輸成本，保證置換后的土質(zhì)符合相關(guān)公路標(biāo)準(zhǔn)。另外，要根據(jù)實(shí)地情況，分析和計(jì)算換填的開挖深度，減少人力和物力，保證公路施工質(zhì)量。開挖深度過大，會增加施工成本;開挖深度不足，會影響路基穩(wěn)定。本文分析了常用的幾種軟土路基處理技術(shù)與路基承載力之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)換填法對路基承載力的提升效果最好，如表1所示。

4.3化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法主要使用化學(xué)方法處理軟土路基，增加路基強(qiáng)度，軟土路基處理效果較好。這種方法操作方便，工程量較少，施工效率很高，所以是一種比較常見的施工方法?；瘜W(xué)固結(jié)法主要有兩種施工工藝，即灌漿法和高壓噴注漿法。灌漿法指的是把膠結(jié)性較強(qiáng)的材料填充到路基中，增加路基強(qiáng)度，以提升路基的抗?jié)B透能力和承載力，保證地基的穩(wěn)定性。高壓噴注漿法指的是把高壓噴嘴放置到軟土路基的預(yù)定深度，運(yùn)用高壓射流的強(qiáng)壓作用，將土層和固化液混合，使得兩者凝結(jié)為一體。

4.4強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是一種邊夯實(shí)、邊填筑的施工方法，具有一定的局限性，一般適用于處理塑性指數(shù)≤10的黏性土壤，處理厚度≤6cm。強(qiáng)夯法將土壤壓縮后，路基相對下降，然后填筑其他材料，保證公路施工質(zhì)量。

4.5碎石樁處理法

碎石樁處理法運(yùn)用沖擊和振動等工藝，對軟土路基表層的土壤進(jìn)行松散處理，使得土壤具有很多細(xì)孔，然后用碎石填入，最后向路基中注入黏合劑，以提高路基的黏合度、承載力和強(qiáng)度，形成整體性碎石樁結(jié)構(gòu)。除此之外，碎石樁處理法要考慮軟土路基土質(zhì)和面積大小。

4.6深層拌合法

深層拌合法是一種用攪拌機(jī)翼片旋轉(zhuǎn)，將石灰或水泥等固化劑與軟土攪拌混合的加固路基方法。如果土層不同，這種技術(shù)的路基土層處理效果也會不同。一般來說，深層拌和法適用于處理高嶺石或蒙脫石等礦石黏土，但是不適用于處理酸堿性很強(qiáng)的黏土。當(dāng)前，人們可以利用深層拌合法提高軟土路基的承載力，穩(wěn)固軟土路基邊坡，有效避免軟土路基沉降。

4.7土工織物法

土工織物法一般適用于大面積土工織物鋪設(shè)的軟土層，有利于公路施工機(jī)械在土層上順利施工，保證軟土層的均勻受力，避免填方產(chǎn)生的承載力不均勻造成局部路基沉降和位移，增強(qiáng)軟土路基的承載力。土工織物法利用樁網(wǎng)法進(jìn)行處理，首先在軟土路基的各個(gè)方向安置一些木樁，再用鋼筋連接木樁，形成樁網(wǎng)，然后對樁網(wǎng)內(nèi)鋪設(shè)的土工織物進(jìn)行填方。這些木樁會承載填方壓力，鋪設(shè)的土工織物也會分散承載壓力。需要注意的是，填方材料會給軟土路基施加壓力，要避免壓力過大而導(dǎo)致軟土路基發(fā)生沉降或坍塌。

4.8凍結(jié)施工法

凍結(jié)施工法不僅適用于裂隙發(fā)育的含水巖層、松散不穩(wěn)定的沖積層，也適用于淤泥、松軟泥巖和水頭特別高的地層等。凍結(jié)劑可以降低軟土路基的溫度，凍結(jié)其中的水分。大多數(shù)土壤都能使用凍結(jié)施工法，但是其成本較高，適用性較低，因此該種方法并不是首選方案。

5結(jié)語

在公路施工過程中，施工單位要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，合理選擇施工技術(shù)，有效處理軟土路基。軟土路基處理前，人們要對土壤進(jìn)行預(yù)處理，保證土壤中不含其他雜物，同時(shí)把握好軟土路基處理速度，關(guān)注當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?，保證公路施工質(zhì)量。

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