市政公路工程软土地基处理技术的探索

【摘要】随着我国基础建设的不断推进，施工范围以及施工规模日渐扩大，建筑工程的地质开发呈多元化趋势发展，与之相应的施工技术也不断完善，尤其是在软土地基处理技术上有了较大的发展。采用传统的换填、清淤等处理方法已无法适应工程的要求,需要研究并开发更科学、更合理的施工技术。本文从软土地基的概念着手，对软土地基的特征以及施工原则作简要介绍，并分析了市政公路工程中软土地基的处理技术，以期对市政公路工程软土地基的处理有所裨益。

【关键词】市政公路工程;软土地基;处理技术

1.前言

随着社会经济的不断发展以及科学技术的不断进步，我国在软土地基上所进行的建设工程项目日益增多，尤其是市政公路工程建设。经过不断的研究及实践，软土地基的处理技术不断完善，很多实用的新技术纷纷运用到软土地基的处理中。就市政公路工程来说，一般施工场地都较为狭窄、人流量多、工程量大、工期紧，在施工的过程中还必须要保持原道路交通的正常运行，这对于在软土地基上进行市政公路工程建设提出了更高的要求。从目前情况来看，较为多见的软土地基处理技术包括隔离墙、塑料排水板、粉喷桩复合地基、桩网复合地基以及轻质路堤等。笔者主要以软土地基的性质及在相关的施工原则指导下提出较为实用的处理技术。

2.软土地基的含义及特征

2.1软土地基的含义

软土地基是指土壤成分含水量较高、孔隙比较大、压缩性也较大、抗剪强度较弱、承载能力较小的细粒土地基。《软土地区工程地质勘察规范》对于软土地基的判断标准为，外表为灰色细粒土，含水量一般超过液限，孔隙比超过1的土质。

2.2软土地基的特征

相较于其他类型的地基，软土地基在颜色、颗粒形状、含水量、孔隙比、塑性指数、压缩性及强度、渗透系数以及灵敏度等方面都具有其独特的特征，具体包括：

(1)软土地基颜色主要为灰色、深色为主，所含的有机质较多，一般呈细粒状。

(2)软土地基的软土含水量非常高，其容量很小

(3)孔隙比较大，一般都超过1。

(4)粘粒的比例高,塑性指数大。

(5)由于含水性较大，其压缩性较高，而抗剪强度却很低

(6)渗透系数非常小,沉降所需的时间较长，固结速度慢。

(7)灵敏度较高,具有明显的流变特性。

3.处理软土地基的主要原则

在软土地基上进行市政公路工程建设必须要采取相应的方法提高地基的抗剪强度以及抗压能力，使地基保持稳定，同时还要降低土质的压缩性，降低地基沉降的速度;改善土质的动力性能，以防止地基被震裂或者是塌陷，保持地基的稳定性。此外，还要降低土质的渗透性，防止水土的流失，进而避免地基塌陷。要达到上述目的，在施工的过程中必须要遵循一定的处理原则。

对于市政公路工程建设而言，首先必须考虑在原有地基上，将上覆较好的土层覆盖在淤泥上或软土上作为地基的持力层,如果上覆的土层较薄时,施工过程中要尽量避免扰动淤泥或软土。其次，对于均匀性以及密实度较高的工业废料以及建筑垃圾填充在软土中作为地基的持力层。最后，具有较高腐蚀性以及有机质含量高的生活垃圾等不宜作为填充土,必须要采取必要的处理措施进行处理，方可用作地基的持力层。

4.软土地基处理技术研究

软土地基的处理主要包括软土浅层的处理以及复合地基的处理，与之相对的都有不同的处理技术。

4.1软土浅层的处理

软土浅层是指公路的路床深度在在5米以下的软土层,处理软土浅层能提高地基的整体抗剪强度及减少其压缩性，在上层荷载压力增大时,保证地基的稳定性，减弱其变形的速度。根据施工现场条件的不同以及公路施工要求的不同需要选择不同的软土浅层处理技术，才能保证软土浅层的处理有针对性。目前，软土浅层的处理技术主要包括材料敷垫技术、抛石挤淤技术、排水固结技术以及土工织物加强技术。

4.1.1材料敷垫技术

材料敷垫技术主要应用于土层不均匀的软土地基浅层处理中，土层不均匀的软土地基的浅层处理不好时会造成路基的侧向变位以及局部沉降等。材料敷垫技术是选用具有的超强抗剪强度及抗拉力的材料，将材料填充到软土地基中，以增强地基的整体抗剪强度，支撑地基的荷载，并减轻地基的侧向变位以及降低局部沉降速度，进而提高公路路基的整体承载强度，确保施工过程中大型机械能顺利通过路基。

4.1.2抛投片石技术

抛石挤淤技术普遍适用于因常年积水导致土壤较松软的软土地基的处理中，一般是泥沼、洼地等地形的地基。泥沼或洼地地形的排水施工比其他地形中的较困难，且其浅层土质一般处于流动状态。对于厚度很薄的泥沼或是洼地地基中，如果片石所能下沉的厚度不超过3米，就可用片石抛投到泥沼或洼地中，以填充泥沼或洼地，使其平整。所选用的片石粒径应超过30厘米。在进行片石抛投时，首先，应从路基的中部开始，逐步铺满整条路基后再向路基的两侧进行抛投，使洼地或者泥沼中的淤泥从路基的两侧挤出。其次，当片石填充到一定程度而露出水面时，要使用重型的压路机来回碾压，使整个路基更为密室，更为稳定。最后，在路基的表层铺上反滤层并碾压，碾压密实后要进行填土，要经过一年左右的自然碾压，使路基的沉降速度稳定，方可进行公路施工。

4.1.3排水固结技术

排水固结技术一般适用于有机质含量较高的粘土地基的处理中。排水固结技术的排水系统主要由水平砂垫层以及竖向排水结构组成。排水固结技术的应用能大大降低软土地基中孔隙水的排放距离，改善软土地基的排水边界条件，加快软土地基固结的速度。水平排水砂垫层的厚度最好大于50厘米，可以选用中砂及粗砂作为砂垫层，要保证砂垫层宽于路基两侧1米以上，确保排水途径的通畅。竖向排水结构一般选择袋装砂井或者是塑料排水板进行排水。竖向排水结构要与水平排水砂垫层接通，在公路路面施工前，首先，必须要先铺设30厘米左右的砂垫层，设有一定坡度，其次，在安装竖向排水结构。排水固结技术处理软土地基，在加快地基排水固结速度的同时对地基有挤密作用，施工所需要的设备较为简单，造价低。

4.2复合地基的处理

复合地基处理主要是通过在地基中建立土桩、石桩、粉桩等，使地基的结构更为密室，降低软土的含水量，减少沉降，从而达到加固地基的目的。目前复合地基的处理技术主要有碎石制桩技术、土桩加固技术、旋喷制桩技术。

4.2.1碎石制桩技术

碎石桩技术主要是采用能进行水平方向振动的管状设施，管状设施连接着高压水流，利用高压水流在软土地基深部边冲边振，在粘性较高的地基中钻空，在孔中不断将碎石填入，通过不断的震动将碎石制成桩，碎石桩能与孔洞周围粘性较高的软土形成复合地基。碎石制桩技术能采用连续加载的对路基进行施工，能大大缩短工期，同时提高了路基的严密性。

4.2.2土桩加固技术

土桩加固技术主要是采用专门的加固机械设备在较深的软土地基局部范围的土中填充加固材料，改善土壤的结构，同时加固土桩软肋土，使其形成复合地基。使用较为普遍的加固材料主要有粉煤灰以及生水泥等，加固材料通过一定的物理、化学作用在软土地基中形成牢固的土桩，有效降低软土的含水量以及沉降量，并大大提高地基的抗剪强度。

4.2.3旋喷制桩技术

旋喷桩技术主要是具有较强固化作用的固化制剂，如粉煤灰、水泥等，利用深层搅拌设备，在软土地基的深层中将水泥、粉煤灰等具有高度固化能力的浆液或者是粉体一边搅拌一边将其制成桩体，水泥或粉煤灰在一系列化学作用下能将桩体周围的软土固结，使桩体与周围的土层形成牢固的复合地基。经旋喷桩技术处理的复合地基承载力、抗剪强度、压缩能力等都大大提高，可以支撑路基，使路基在承载较大压力时，不易沉降、塌陷。该技术因具有加固深度大、加固效果好、施工速度快以及对环境污染少等优点被广泛应用于软土地基的处理中。对于市政公路工程而言，其最典型的特点就是工期紧、要求限期内通车，因而该技术非常适合于市政公路工程的施工。

4.3其他处理技术

土工布加强技术可以与浅层处理技术及复合地基处理基础一起使用，也可单独使用，一般是在深层地基处理过后才使用该技术。土工布加强技术主要是材料是编织好的土工布或者是土工格栅。在软土地基的表面事先铺好厚度大约为30厘米的中、粗砂，然后将土工布或土工格栅铺设在中、粗砂表面，以增加土工布及土工格栅与软土之间的摩擦力，以充分发挥其调整路基应力的功能。铺设土工布或土工格栅时，注意要采用张拉施工方法，并用锚将土工布的四端锚固。

5.结束语

市政公路施工中的软土地基的处理技术较多，在施工的过程中要根据施工现场的情况选择科学、合理的施工技术，加快施工的速度，同时提高施工的质量，这样才可在施工期限内保证道路畅通、行车安全。

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