公路工程软土路基加固处理技术

公路工程软土路基加固处理技术

田科俊

汉中公路局勉县公路段  陕西 汉中 724200

摘要：随着交通行业的迅速发展，公路施工中也面临各种各样的挑战，一些老旧公路出现承载力不足的问题，为解决此类问题，需要对路基进行加固施工。强夯法作为公路路基加固的一种重要技术，在公路路基加固施工中得到广泛应用。本文主要分析公路工程软土路基加固处理技术。

关键词：市政工程；软基加固；技术

引言

在软土地区建设公路,经常会出现路基沉降过大的问题,这主要和软土性质有关。软土具有含水率高、强度低、可压缩性强等特征,正是这些特征导致了较大沉降的发生。因而在软土地区建设公路有一定的难度,需要对路基进行加固处理。我国经过多年的工程实践,已经形成了多种软土路基加固处理技术。为促进不同加固处理技术在软土路基处治中的合理利用,对常用软土路基加固处理技术进行了总结,并从适用土体、最大处理深度、工期、成本等方面对常用软土路基加固处理技术进行了对比分析。

1、软土地基的危害

在当前的市政道路施工中，路基施工是其中的主要组成部分之一，更在一定程度上直接影响着道路施工的质量。因此，要想进一步强化道路施工的安全性，需要采取措施将最基础的地基打好。由于软土地基增加了道路施工的困难，地质条件的不同，软土地基的特征也不同，所以需要对软土地基的特征和危害进行综合性分析，切实认知。（1）软土地基中的内空隙比正常地基的空隙更大，同时软土地基自身的强度并不强，所以其对载荷的承载能力也不高。再加上软土地基的压缩系数比较高，所以在具体的施工中非常容易出现沉降等现象。如果不采取措施对软土特性进行及时改善，就会对道路的质量带来影响。（2）如果对软土地基进行一般处理，会导致其在长时间使用中出现问题。软土地基在具体施工中还会受到重力和压力等多种外力作用的影响，进而出现变形。同时，其还具有一定的触变性和流动性。如果其变形比较严重，就会造成道路在应用中出现塌陷。为了进一步提高软土地基的稳定性，有必要采用加固施工技术。

2、软基加固技术的重要性

2.1从根源降低或者避免产生安全隐患

由于道桥施工中难免会遇到软土地基，再受到软土地基含水量高、孔隙大等特点的影响，道桥工程非常容易出现沉降或者坍塌等问题，为广大人民群众的交通出行埋下隐患。而通过软基加固技术的合理利用，则能有效提升软土地基的整体性能，确保道桥工程施工质量的同时，也能延长其使用年限。

2.2为我国道桥建设事业的进一步发展提供协助

软基加固技术作为道桥施工中的重要组成部分，其在优化我国现代道路建设方面能起到很大的积极作用，当然，也能使我国城市基础设施建设愈加标准与规范，进一步提升道桥工程质量的同时，也能为我国道桥建设事业的进一步发展提供协助。

3、市政工程软基加固技术

3.1现浇混凝土管桩施工技术

在我国软基加固技术日新月异发展的背景下，现浇混凝土管桩施工技术在我国道桥施工中的应用也越来越广泛。具体来讲，现浇混凝土管桩施工技术本身优势诸多，主要体现在其同时具备振动沉管桩与振动沉模壁防渗墙两种施工技术的优势。现浇混凝土管桩施工技术在应用阶段，为了最大程度发挥管桩与土层的荷载作用，需要确保管桩中间所填筑的混凝土强度满足标准要求之后，将砂石均匀铺设在管桩顶部，并放置土工格栅。通过现浇混凝土管桩施工技术的合理利用，不仅能起到简化施工过程的作用，进一步提升桩身强度，而且也能缩短施工周期，方便把控质量。现浇混凝土管桩施工技术与其他加固技术相对比来讲，其不需要投入过多的成本，因此，现浇混凝土管桩施工技术的应用更为常见。除此之外，由于该施工技术需要添加一些土木合成材料，这也会受到内加筋层拉力的影响，而竖向增加桩帽上的受力，从而可能会出现沉降等问题，所以，还需要业内人士对土木合成材料的应用进行更为细致且深入的研究。

3.2土工合成材料法

土工合成材料在公路工程中被广泛应用。土工材料一般是以高分子聚合物为原材料制备而成的产品,常用的有土工网、土工格栅等,该方法可以同其它地基加固处理技术共同使用,如在换填基础上引入土工合成材料,可进一步提高地基承载力。土工合成材料应用到软土路基时具有加筋作用,大大增强土体的抗拉能力,使土体应力重新分布,改善了土体的整体受力,进而使得土体的承载力得到明显提升。

3.3强夯法加固技术

以重量合适的重锤为主要的装置，将其提升至特定的高度后下落，以达到夯击、加固软基的效果。在预压时间不足、工期较短、排水效果差的道路工程中可采用强夯法做加固处理。实际应用中需充分考虑到垫层、砂井等因素，全面保证软基加固效果。强夯法的加固机理包含动力密实、顶力固结以及动力置换，具体分析如下：（1）动力密实加固。借助冲击荷载压实土体，使待加固范围内的土体由松散状态转变为密实状态，从而达到提高地基强度、加固地基的效果。动力密实加固施工中，每夯实一遍土体后，沉降深度通常可达到0.5~1.0m，以科学的方法施工后，土体的承载能力相比于原始状态可提高2~3倍，能够取得良好的软基加固效果。（2）动力置换加固。随着施工技术的升级，动力置换又衍生出多种细分的形式，主要包含桩式置换和整式置换，均有独特的应用机理。桩式置换，对碎石进行夯击处理，减小碎石间的空隙量，构成密实性较好的碎石桩，起到提高软基强度和稳定性的作用。整式置换，提供足够的夯击力，在力的作用下将碎石压入待加固范围内的淤泥中，形成碎石垫层，此时软基的强度有明显的提高。在应用强夯法对地基做加固处理时，需注意控制夯击能量，避免夯击能量不足的情况，否则无法有效加固地基。

3.4置换法

置换法是将一定深度的软土进行清除,然后置换成稳定性好、强度高、不易压缩的土体材料。常用的材料有粉煤灰、碎石、鹅卵石等。置换法通常在浅层软土路基的处理中使用,其处理深度一般控制在5m以内,土体类型一般是杂填土、腐殖土和淤泥质土等。置换过程分层进行,置换后需对填土进行夯实、振动等密实操作处理,最终形成强度高、稳定性好的路基。由于换填使用的材料抗剪切强度较高,路基地基承载力得到明显提高。置换法会减小地基沉降,通常浅层地基的沉降主要是因为浅层土体承受荷载较大,上部土体易发生沉降,而软土又极易被压缩,所以会出现较大沉降,当软土被替换为密实材料后,可以有效地减小地基沉降。置换法除了实现增强地基承载力和减小沉降功能外,还有着加速软弱土层排水固结、防止土体冻胀以及消除膨胀土涨缩作用的优点。

3.5其他方法

除以上几种方法外,公路工程软土路基加固处理技术还有抛石挤淤法、反压护道法、化学药剂法等,其中抛石挤淤法是在路基底部放置片石,通过片石的挤压作用将淤泥挤出路基基底,常用于常年积水地区。反压护道法则是在路堤两侧修筑护道以抵消淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势。化学药剂法是把水泥浆或其他化学药剂注入到软土中,使土体快速固结,最终达到提高路基承载力的目的。随着公路工程的不断发展,土体加固新技术还在不断涌现和完善。

结束语

常用的软土地基处理方法主要有强夯法、真空预压法、堆载预压法、置换法、水泥搅拌桩法、碎石桩法、土工合成材料法、袋装砂井排水法等。在工程施工时,需结合工程地质环境、软土地基规模、施工时效及成本控制需求等多方面因素来选择合适的加固处理技术。

参考文献：

[1]黄冠.采用强夯法处理市政道路工程软土地基[J].工程机械与维修,2022(1):186-187.

[2]高语,高艳.真空预压法在滨海港软基中的应用研究[J].路基工程,2022(2):115-118.

[3]宋翔.强夯置换法在高含水率地基处理中的设计优化及应用实践[J].江西建材,2022(4):189-191,194.

[4]管诚,岳艳军,宋立新,等.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].建筑技术开发,2021,48(11):161-163.

[5]辛瑞钧.公路路基路面设计中的软基处理问题与优化对策解析[J].居舍，2021（15）：111-112.