公路工程软基处理技术及质量控制探究

公路工程软基处理技术及质量控制探究

漆铠滔

单位：新邵县公路建设养护中心

摘要：我国交通行业和我国各行各业的快速发展，公路工程软基处理技术及质量控制是主要工作。在公路的施工过程中会遇到各种复杂的地质情况及技术应用问题，尤其是在东南沿海地区，普遍存在着软土地质问题，容易导致施工路基强度和稳定性能的降低，严重影响着公路工程建设的整体施工质量。如果施工人员不能对软土路基进行有效的技术处理，极容易引发严重的变形或者沉降问题，最终导致公路的使用寿命缩短，威胁人们的出行安全。为此，施工单位必须对软土地基上的路基施工工艺进行研究与改进。因此，对软土地基的施工技术进行探究具有十分重要的社会价值。

关键词：公路施工；软土路基；施工技术

引言

软路路基会严重影响公路工程整体的施工质量和运营安全，这就需要严格做好软土路基施工流程，做好充足的前期准备工作，加强施工现场质量管控，严控每一道施工工序。施工完毕后开展质量检查，确保软土路基施工质量达到设计标准，这样才能够保证公路工程的建设质量。

1软土路基危害及施工难点

软土路基是指由软弱松散的土壤构成的路基，其在施工时，难度也相对较大，伴随着一定的施工难度。软土路基由于其土质相对较为松软，承载力较差，所以难以承受车辆荷载和路面荷载，极易出现路基沉降、变形等问题。同时其稳定性也相对较差，软土易受水分影响，在雨水浸润或长期受水的情况下，软土容易发生流变或失稳，导致路基滑坡、坍塌等安全隐患。其后期也极易出现变形的问题，由于软土路基受荷载影响较大，在车辆通过时易发生振动，导致路基变形，严重影响公路使用寿命。再加上其本身具有较差的排水性能，加之软土的膨胀性，容易在雨季或地下水位较高时引发排水困难，导致路基结构受损。受软土路基自身各项特点的影响，其在施工时，也伴随着一些问题和困难。首先，地基处理难度大。软土路基施工需要对地基进行有效处理和改良，但软土固结速度慢，需要选用适当的加固材料和工艺；软土路基施工质量直接关系到路基的稳定性和使用寿命，但软土易于变形，施工过程中质量难以保证，需要加强监理和施工管理；由于软土路基的特点，施工工艺复杂，地基处理难度大，因此软土路基的施工成本相对较高，在施工时需合理控制成本；最后软土路基施工技术要求较高，需要施工人员具备丰富的经验和技术，能够根据软土地区的实际情况选择合适的施工方法和工艺。

2公路软土路基处理技术

2.1砂桩挤密法

在软土路基中，运用砂桩挤密法是十分常见的方法，需要设置预制的砂桩，并利用振动或静压等方式将砂桩嵌入土中，同时将砂石填充入桩中，使土壤在桩的作用下形成固体体系，进而有效提高路基的承载能力的方法。根据设计要求，在软土路基中设置预制的砂桩，选用具有高强度和耐久性的混凝土或钢筋混凝土材料作为砂桩的原材料，制作砂桩的模具，并在模具中进行混凝土的浇筑或钢筋的安装，等混凝土固化或钢筋混凝土凝固后，进行充分的养护。砂桩安装时，需要确定砂桩的位置和布置方式，挖掘或钻孔以安置砂桩，将制作好的砂桩运输到挖好的孔中，安装砂桩后，进行固定和校正，确保砂桩的位置和垂直度符合要求。在砂桩的周围填充砂石或碎石，填补孔隙并增加土壤的密实度，确保填充材料的均匀性和密实度。在挤压桩入土过程中，选择合适的振动或静压设备，将砂桩嵌入土中。振动方式可以通过振动锤或振动马达等设备进行，静压方式可以通过液压或机械压力进行。在挤压过程中，砂桩会产生大量的侧向挤压力，这些力会使土壤周围的土粒发生重排和压实，持续施加振动或静压力，直到砂桩完全嵌入土中，并达到设计要求的深度和稳定性。在砂桩挤压完成后，将砂石填充入桩中，砂石填充能够填补桩与土壤之间的空隙，增加土壤的密实度和稳定性。通过连续挤压桩入土和填充砂石的作业，逐步完成整个施工区域的挤密作业，需要控制挤压力和填充量，确保土壤的密实度和稳定性。

2.2粉喷桩施工技术

在公路软土路基处理中,粉喷桩技术是比较常见的方法之一,即是利用特制的机械设备,将加固粉剂材料利用压缩空气输送到软土路基环境中,将其进行充分拌和,有助于形成高强度桩体。具体操作流程包括钻机就位,则是按照工程地质条件选择适当的钻机,保证钻头直径略大于桩径,并安装自动计量装置。经调试后运输到指定位置进行安装,保证其处于水平稳定状态,控制钻杆垂直偏差在1.5%以内。然后可进行预搅下沉作业,按照施工方案确定施工所需粉喷机的运行压力和喷粉量,并保证桩长以及钻孔深度符合工程实际规范,合理控制下钻的速度,控制偏差在2.8m/min以内,对周边软土进行强制搅拌。这一过程为防范出现喷射口堵塞等情况,应在旋转钻进时适当进行喷气。最后实施复喷提升,在初次搅拌后按照相关规范在整桩全长度内,开展复搅作业,以此提升桩体水泥土的均匀性。具体操作为钻进到设计深度后,反向旋转钻机,保持速度在0.8m/min,控制灰罐压力在0.25~0.4MPa。避免喷粉压力过大而导致软土挤压、空洞等情况。严格按照钻头提升速度,对喷粉快慢实施调节,保证二者形成协调统一状态。同时相关人员应检查粉喷桩的成桩直径、搅拌均匀度等,进一步提高处理实效。在施工操作环节,还需注重解决水泥飞射的问题,在钻头提升到地面以下0.5cm的位置,并在上部0.5cm范围开展人工回填压实,提高软土路基加固效果。

2.3桩基法

桩基法是应对软土路基施工中一个常用而且有效的方法，在施工时，其主要利用桩体的承载力来改善路基的整体承载能力、稳定性并加速地基的固结。在技术应用时，可先结合工程需求、地质条件和软土特性，合理选择桩的类型（如预制桩、现浇桩等），并设计好其直径、长度和布置间距，科学考虑桩对地基土的扰动影响以及其对接下来路基施工的影响，确定桩的承载力以及其可靠性，应对极端情况下可能出现的荷载。在桩基施工工艺选择方面，可结合具体的环境与条件的不同，采用静压桩、打桩或钻孔桩等不同施工方法。施工时保障桩的垂直度和位置精度，以维护整体的结构稳定性。采取有效措施在施工过程中减小对周围环境和已有结构的影响，如采用预制桩来降低噪音和振动。充分考虑桩与软土之间的相互作用，确保桩的稳定并加快周边土体的固结，桩基和软土地基的接合面，也应做好处理，以减少桩基与土之间的相对滑动。施工时一定要保障桩的质量，注意检测桩身的完整性、位置准确性以及垂直度。预制桩则需在工厂中通过严格的质量控制程序以确保桩身的品质。施工过程中还应加强对桩基的施工质量、桩基与软土的相互作用进行全面监控，包括沉降、侧移和土体压密等指标的监测。

2.4换填施工

如果横坡、纵坡的坡度较大，需要将低面挖成宽度在3m以上、内倾斜坡3%的台阶。如果坑底存在积水，应在坑周围开挖积水井，将坑底水抽出。材料场所堆放的材料必须提前经过筛选和处理，派专人负责装车，由自卸车运输到施工现场并统一堆放。采用分层换填法，每层厚度应控制在30cm以内，使用水准仪控制摊铺高度。提前在槽内划出方格，自卸车依次在方格内卸车。采用分层摊铺法，由推土机摊铺，局部需要人工配合找平，要求换填材料之间没有高低差。在技术人员确认方格内换填土就位之后即可指挥启动推土机将其推平，先从中间推平，再从两侧推平。完成摊铺工作后即可碾压。中边桩按照摊铺厚度挂线，按照线的水平进行摊铺整平，之后进行初步压实，保证平面平整和均匀。摊铺时做一个微倾斜的排水坡，可以将路基表面的水排出。严格控制分层填料粒径规格，要求低于压实层厚度的2/3。完成摊铺工作后测定松铺厚度，计算与计划厚度之间的误差量，为后续压实度系数检测提供信息支持。采用振动压路机碾压路基土层，纵向前后碾压。碾压过程中，应先静压2遍，之后振动碾压3遍以上，最后再进行1遍静压。严格控制碾压速度，前期碾压控制应控制在1.5km/h左右，振动碾压可将速度提升到2.5km/h，完成碾压后测量高程并记录。碾压时如果出现下沉处应及时填料补充。碾压完成后路基应没有压轮痕迹，表面紧实无松动。

2.5砂垫层处理技术

砂垫层处理技术是将一些比较浅薄的土层，用一些高强度，高稳定性，耐腐蚀的砂石进行分层换填，再用一些密实处理的方法，使其满足高速公路建设的需要。这种方法的优点如下。一是可以有效地将上部荷载传递到下部，从而提高地基承载能力。二是可以降低地基的沉降量。由于最大的荷载通常集中在地基的浅部，因此，其沉降量在整个沉降量中所占的比例是最大的。施工人员合理应用砂垫层处理技术，可大大减少基础沉降量。三是能在某种程度上加快软土地基的排水固结速率。由于受到上部公路封闭及荷载的影响，因此，基础中的水分主要从两侧流出，使软弱土层的孔压增大，固结缓慢，从而造成基础强度下降。同时，由于砂垫层具有良好的渗水性能，在上部公路荷载作用下，其排水速率也会加快，进而释放出软土中的孔隙水压力，加快软土的固结速率，进而改善路基稳定性。四是可以有效地避免地基发生土体冻胀现象。由于砂垫层之间存在大量的空隙，使其形成毛细裂缝的可能性大大减小，因此，可以有效地解决低温气候条件下孔隙水冻结引起的冻胀问题。施工人员在使用这一技术时需要注意：首先是处理深度的选择，通常换填深度为0.5~3m，若砂垫层的厚度太薄，会影响处理效果；其次，要保证回填体的品质，应尽量避免使用含泥量较高的砂砾，这样才能起到较好的换填效果。

2.6碎石填料与加筋技术

碎石填料与加筋技术是解决软土路基沉降和变形问题的有效手段。碎石填料通过铺设在软土表层，提高了土体的排水性能，减缓了水分对土体的侵蚀，从而降低了软土发生沉降的风险。同时，加筋技术通过引入材料（如地理合成材料或钢筋）形成增强结构，提高了土体的整体强度和刚度，有效抵抗了沉降和变形的发生。碎石填料与加筋技术的协同应用不仅加强了软土的力学性质，还提高了软土路基的整体稳定性。通过控制填料的类型和深度，以及加筋材料的布设方式，可以根据软土的实际情况制定切实可行的施工方案，确保软土路基在实际使用中保持较高的稳定性。

2.7排水固结法

含水量高是造成土体软化的重要因素，且同时也会使土体内部产生孔隙。对于含水量高、工作量大的工程，排水固结是一项重要的技术。为适应工程的要求和改善工程地质条件，必须对地基和排水进行人工改造，才能取得满意的效果。排水固结法是利用加压抽吸等方法将地基中的水除去。同时，对路基进行外压加固，实现路基静动力荷载的深层传递，从而达到对路基沉降变形的有效控制。在工程建设中，首先要勘察场地，对场地土体组成及水文情况进行分析，并提出合理的排水固结措施。最后，在排水固结时，应根据实际情况，合理确定道面高度，避免因排水固结引起的路基沉陷，以及引起路基及路面的严重损坏。因此，必须对软土地基的沉降进行观测，并对其进行合理的处理。

3公路工程软基处理的质量控制措施

3.1对施工技术的有效管理措施

在软基工程中，必须强化工程施工管理，具备完善的管理系统是工程成功的保证。在软基处理方面，应结合工程实践加以研究。如明确划分劳动关系、实行责任追究制。软基的处理工艺具有其自身的特点。因此，不同的工艺环节应该由不同的部门来承担，对于出现的技术难题，相关部门要及时、有效地进行处理。

3.2质量检查

待到旋喷桩成桩4周后且强度高于0.8MPa时即可进行质量检查，采用钻孔取样方法检查桩体强度和均匀性，通过开挖法检测桩体倾斜度和标高，抽检量应不少于总桩体量的2%且数量大于3根，检测点大于6点。竣工验收，通过复合地基静荷载试验、单桩静荷载试验检测地基整体承载性能。抽检量应不少于总桩体量的1%，并且每个单体工程试验不少于3处。

结语

综上所述，公路在中国的基建工程中占有举足轻重的地位，但随着我国公路建设规模的不断增大，软基逐渐暴露出来，对公路建设带来不利影响。若不采取有效的治理方法，会严重影响工程质量。在公路工程施工中，要综合考虑各种因素，选用合适的施工工艺，才能从根源上解决软基施工的质量问题，从而提升路基的总体承载能力。

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