软土路基工程处理对策分析

软土路基工程处理对策分析

彭都1朱章海2李楠3刘汉军4

中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司 云南 昆明 650200

重庆泛嘉地质勘查有限公司2重庆402167

昆明市城市综合交通枢纽有限责任公司3 4云南昆明650051

摘要：路基不仅是道路工程质量的保证，也是道路的主体，工程建设期间，软土路基的处理方法不仅非常重要，而且是工程施工的难点之一。针对软基路段遇到的各种施工问题，均需采取不同且有效的方法进行处理，以确保路基的稳定性和工程的寿命。因此，工程建设期间应根据现场地质情况选择科学合理的处理方法，保证工程的安全及施工质量。本文就软土路基建设期间可能存在的问题及相应的处理方法进行了简单探讨和技术分析，对软土路基施工具有一定的指导意义。

关键词：软土路基；施工问题；技术分析；处理方法；

引言

软土路基是指地处强度低，压缩性高且含有一定的有机物质的软土层上的不良路基，多分布于江、河沿岸及内陆湖泊、池塘、盆地、雨山坳地等地势低洼地区，需进行特殊设计和施工处理。处理不当不仅不利于道路施工，还会影响工程质量，增加工程成本，影响和缩短工程使用性能和寿命。因此，工程建设期间应充分重视软土路基处理，合理运用施工技术，确保工程质量[1]。由于软土路基的施工技术是路基质量控制的难点，其施工设计和设计都需要具有高度的专业性[2]。本文通过介绍一些科学合理的施工方法，以解决软土路基在施工期间可能面临的一些问题。

一、软土路基概述

1.软土路基

软土路基多出现在地势低洼、地下水位较高的地段，软土的存在不仅导致路基强度、刚度及稳定性下降，而且因其性质的变化，使塑性和延展性提高，在道路建设过程中，易出现路基沉降、开裂等问题。为确保道路的施工质量，需采用科学合理的施工处理技术对软土路基进行处理，以提高路基的刚度、强度及稳定性。

2.软土路基的危害分析

（1）路面不规则硬化

路基铺装最常用的材料是沥青混凝土，由于软土的影响，可能会引发路面不规则硬化的问题。在施工过程中，若未经科学处理或软土路基处理不当，可能会导致路面膨胀或沉降，从而造成路面硬化的不规则情况。

（2）路面侵蚀松动

因路面长期暴露在室外环境中，且在车辆压力、积水等多重因素的作用下，组成路面的砾石、混凝土、沥青等材料密封性和完整性受损，导致路基材料冲散及地表水渗透至路基下部土层，加剧软土路基侵蚀，导致路面松动。

（3）地基沉降

首先，在建设期间，因软土路基承重能力较差，且需要较长时间的加固处理，若处理不当易出现路基不均匀沉降。其次，软土路基存在潜在的沉降问题，未及时处理将给道路工程质量及交通安全带来潜在风险。因此，在建设及运营过程中，对软土路基段应注意及时处理和监测。预估软土对道路路基建设的影响至关重要，需高度重视软土路基沉降病害，掌握沉降数据与规律，发现问题并及时进行处理，确保整体工程质量。

3.软土路基处理的原则

软土路基应按相关规范、规程及标准进行处理。采取自然沉降处理方法成本虽低，但受资金、土地、施工方法、工期等因素的限制，难以真正实现。一般路基工程可在限定条件下采用工程技术对软土路基进行处理，保障工程建设的顺利进行。

二、软土路基的路基处理方法

1.换填法处理施工技术

换填法主要用于浅层且分布范围较小、易于开挖的软土路基，其原理是采用稳定性较好的建筑材料置换路基中的不良土层，达到改变路基承载力，提高路基抗变形和稳定能力的目的。施工期间将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖除，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土等性能稳定且无侵蚀性的材料,并夯实(或振实)至要求的密实度，从而加速下部软弱土层排水固结，将基底压力扩散到下部较好土层，形成良好的持力层，提高路基强度，减少路基不均匀沉降引起的开裂等[3]。

2.搅拌桩法处理施工技术

搅拌桩法主要用于深层且分布厚度、范围较大的饱和软弱土层路基，其原理是通过固化剂（水泥浆、石灰粉等）与软弱土层充分拌合，且固化剂与软弱土层产生一系列的物理、化学反应，改变原状土的结构，使之硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土或石灰土。施工期间，以水泥浆体（或石灰粉体）作为主要固化剂，采用特制的搅拌机械将固化剂送入下部软弱土层中，强制将固化剂与地基土拌合，通过固化剂与地基土之间产生的一系列物理、化学反应，形成具有一定强度、完整性和稳定性的水泥（石灰）土的桩（柱）体，从而提高软土路基的承载力、强度及稳定性，减小路基沉降的加固效果[4]。该处理方法成本较低且施工技术简单，对软土地基稳固性提升作用显著。

3.粉喷桩法处理施工技术

粉喷桩主要用于地下水水位以下或含水量＞23 %的粘性土、粉土、砂类土、淤泥、杂填土等各类结构较松散的土体中[5]，其原理是在喷粉机钻孔过程中,利用压缩空气将粉末状的加固料以雾状形式喷入被加固的土体中,随着钻头叶片的旋转，使加固料与土体就地强制搅拌混合。加固料吸水后进行一系列的物理、化学反应,使松散土体硬结成整体性、水稳定性较好且具有足够强度的水泥土(或石灰土)桩体

[6]。工程建设期间，施工人员需先对路基影响范围内的松散土体进行划分，再采用粉喷桩加固方法进项加固，以提高路基的承载能力，最后再在质量较差区域垫上碎石，选用适宜的粉煤灰、水泥和石灰，提升路基稳定性。

4.抛石挤淤法处理施工技术

抛石挤淤法主要用于大范围基础底层的框架结构中，其原理是利用符合施工要求和粒径的碎石、块石，将其抛投到需处理的淤泥或淤泥质土等软土中，在碎、块石自身重力和外力的作用下，将路基影响范围内的淤泥或淤泥质土挤出[7]。碎、块石在基础结构中起到了承重材料的作用，残留在碎、块石空隙之间的淤泥或淤泥质土起到了胶结的作用，通过两者的共同作用就可达到路基加固的目的，使地基承载力得到显著提高。

5.真空预压法处理施工技术

真空预压法主要用于大面积的工程施工中，其原理是利用真空环境降低软土层内的空气压力，从而产生负压差，在提高路基承载力的基础上，不会对路基造成危害。真空预压法是在需要加固的软土路基内设置砂井或塑料排水带，然后在地面铺设砂垫层，并在其上覆盖一层不透气的密封膜，使之与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空泵抽气使膜内保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力。孔隙水逐渐被吸出，达到预压效果，使土体固结致[8]。

6.土、灰土挤密桩法处理施工技术

土、灰土桩挤密法主要用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等的路基加固，是桩间挤密土和填夯的桩共同组成的复合地基[9]。其原理是用石灰和土按2:8或3:7的体积比例拌和，并在桩孔内捣固。这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷土体颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，使灰土强度逐渐增加[10]。在力学性能上，它可达到挤密路基效果，提高路基承载力，消除湿陷性，减小不均匀沉降及沉降量。

7.电动双液硅化法处理施工技术

电双液硅化法多用于新建或既有道路路基的局部加固。其原理是在压力双液硅化法的基础上通入直流电，通过电渗透扩大溶液的分布半径。施工时以灌浆浆液管作为阳极，铁棒作为阴极(过滤管也可用来抽水)，将水玻璃和氯化钙溶液先后由阳极压入土中。通电后，孔隙水从阳极流向阴极，而化学溶液也随之渗流分布于土的孔隙中[11]。经过电渗作用后，硅胶还可以部分脱水，加速强化过程，提高强度。

结语

在基础建设高速发展的今天，软土路基的处理方法多种多样，但每种方法均有其适用性、针对性及局限性。工程建设期间，应根据具体的地质、水文及周边环境条件，选择符合设计要求、技术可靠、施工简单、经济合理、周期较短、效果较好的处理方法，保质、保量且高效的完成工程建设。

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,2019,26(4):2.

[2]卢加鸿.道路施工中软土路基处理技术应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(22).

[3]杨瑞娟.浅谈软土地基处理方法[J].科技展望,2016, 26(003):56.

[4]王达,李伟.软土地基处理方法概述[J].建筑工程技术与设计,2016,000(029):1429-1429.

[5]朱金和.论粉喷桩处理技术在软土路基中的运用[J].建筑知识：学术刊,2013(3):2.

[6]肖勇,袁燕云,黄敏.浅议粉喷桩和土工格室在软基处理中的应用[J].江西公路科技, 2005(2):2.

[7]吴志龙,陈东伟.论抛石挤淤在软基处理中的应用以及施工工艺[J].引文版:工程技术, 2015.

[8]邓册,王育鹏.预压法在软土地基加固中的施工技术分析[J].建材发展导向, 2011, 9(9):2.

[9]《基础工程施工手册》编写组.基础工程施工手册[M].中国计划出版社,1996.

[10]强科亮.灰土挤密桩在湿陷性黄土地区地基补强中的应用[J].城市道桥与防洪, 2019(9):5.

[11]《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册-第4版[M].中国建筑工业出版社,2003.

[12]单炜.公路工程地质灾害与防治[M].东北林业大学出版社,2005.