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试论公路施工中软土地基处理技术的应用王壮飞

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：王壮飞

[导读] 摘要：近年来，随着社会经济的发展与进步，群众的生活水平不断提升，出行工具也呈现出多样化的形势。

        安徽省新路建设工程集团有限责任公司安徽阜阳 236000
        摘要：近年来，随着社会经济的发展与进步，群众的生活水平不断提升，出行工具也呈现出多样化的形势。公路作为交通运输的重要组成部分，为群众的出行以及运输行业的发展带来一定的便利及契机。因公路本身就有着系统性、繁杂性等特点，对施工技术及质量有着较高的要求，但是当前我国公路施工建设中还存在一系列的问题亟需解决，其中软土地基的处理是主要的问题所在。本文围绕当前公路施工中软土地基处理技术应用所存在的问题展开探讨，并提出相应解决措施，具体如下：
        关键词：公路施工；软土地基；处理技术；问题；应用
        一、基本概述
        软土地基顾名思义就是土层内含水量较高、渗水性差，且具有较强的压缩性，承载力相对较弱，基本是由淤泥、淤泥质土组成，在该地质条件中展开施工建设，会加大施工难度，若未能制定针对性解决措施的话，会影响整个工程的质量。随着我国城市化进程不断加快，土地资源愈发紧张，现已无法满足各地的发展需求，为了能够跟上社会发展步伐，带有软土特点的地质条件也被利用起来。我国因国土面积较为广阔，各地区的地形地貌、地质条件、气候条件都具有较大的差异性，公路本身就有着覆盖范围广的特点，在施工建设时较易遇到软土地基，设计单位及施工单位需采用合适的软土地基处理技术，针对施工区域的实际情况展开操作，以此来提高其稳定性及承载能力，确保其能够为后续的施工作业奠定坚实的基础。同时因公路所面向及服务的是社会大众，出行车辆行驶所带来的荷载力，极易引发软土路基发生变形、不均匀沉降、断裂等一系列问题，这不仅会威胁到出行群众的安全，还会增加后期运行维护以及投资成本，影响当地的社会经济发展。针对该问题，施工单位需结合施工实际情况及发展需求进行处理，以此来提高地基的质量及安全稳定性，从根本上保障群众的人身财产安全，推动当地社会经济水平的提升[1]。
        二、当前公路施工中软土地基处理技术应用所存在的问题
        （一）施工技术不合理
        近年来，虽然我国公路施工技术水平一直处于稳定提升的态势，针对软土地基也制定了多种处理技术，但是因受到各种主客观因素的影响，在对软土地基处理技术的选择上还存在些许不足。因软土地基的类型较多，其所需采用的技术手段也具有一定的差异，但是部分施工单位在开展施工作业时，并未采取针对性解决措施，这不仅会影响地基的整体质量，更会降低施工效率，导致公路工程无法在原定计划内保质保量完成。
        （二）施工人员技术水平不过关
        施工人员作为公路施工建设的参与者与实施者，其专业技能水平及综合素养与工程的整体质量有着密切关联，因此若想提高施工质量及效率，需切实提升现场施工人员专业素养，并做好各环节的质量把控工作。但是根据实际情况来看，我国公路路基施工分包团队基本由农民工组建而成，其大都未接受过系统性专业知识培训，在技术上还略显不足，在施工建设时会依赖以往的经验，并未根据工程的实际情况及参照相关标准展开，施工工序不够规范，较易出现违规操作现象，这也给工程埋下较大的安全隐患[2]。同时部分施工单位将重心放在利益层面上，为了节省成本支出，会加快施工速度，并选择价格相对较为低廉的施工材料，材料的强度与承载能力与设计标准和技术规范严重不符，从而影响公路的耐久性。
        三、公路施工中软土地基处理技术的应用
        （一）表层换填法
        上文中有提出，软土地基的土质情况具有高压缩性的特点，其承载能力相对较弱，一旦超出设计承载力后，会出现不规则沉降、变形等一系列问题，影响公路的安全稳定性。因此需采用合适的处理技术，根据以往经验，在当前公路施工建设中，换填法因施工工序较为简易且能够有效提升地基的承载能力被广泛运用。换填法又称为换土法，就是将公路路基中的软土进行全面挖除，并换填一些强度较高的材料，如卵石、碎石、砂石、煤渣、矿渣等，以此来改变地基的承载力特性，提高其抗变形及安全稳定能力。在采用该技术时，现场施工技术人员对地质结构进行勘测，明确相应的换填深度、垫层宽度以及各材料的含量，避免出现无法压实等情况发生。在进行换填时，应采用分层填筑方式，并利用相应的机械设备进行压实作业，将垫层中的水分及空气有效排除，从而才能使得地基结构更加密实稳固，对提升地基的耐久性及质量也有积极促进作用。

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        （二）强夯法施工技术
        强夯法又名动力固结法，其主要适用于沙土、粉煤灰、饱和度较低的粉土，该技术手段因有着施工工艺、操作相对较为简单，而且加固效果明显，施工效率高的优势特点被频繁运用在建筑工程地基处理中。强夯法的施工原理是利用起吊设备将重锤吊起到一定高度后，松开锤体，使其自由落体，依靠其下落所产生的重力及冲击力对土层进行夯实作业。在运用该技术手段时，现场施工人员需提前对施工区域进行清理，将一些形态较大的土块清除，以免在夯实作业时出现不均匀情况，同时因地基的地质情况会受到地下水等各种因素的影响，对夯实的次数、重力要求都有一定的差异，技术人员需提前运用科学手段进行分析研究，根据施工区域的实际需求制定相符的施工方案，在计算出夯实点后应当做好相应的标记，以便于后期夯实作业的有序开展[3]。其次，在正式夯实前，应当进行试夯作业，在确保其夯实质量符合设计标准后才能展开后续操作，从而保证公路地基的稳定性。
        （三）深层搅拌桩法
        因软土地基中土层较为松软，这也导致了其组织结构的强度严重不足，无法直接有效的承载出行车辆所带来的多重压力，因此施工单位需采用合适的技术手段来提高地基的强度。而深层搅拌桩施工技术在此能够发挥最大效用价值，该技术主要是运用机械设备将水泥浆体等固化效果较强的材料注入至地基中，并通过搅拌的方式将其与原地基中的土层融合为一体，以此来达到固结效果，降低地基发生不规则沉降问题的几率。公路作为我国社会经济发展的重要支撑，与群众的生活质量有着密切的关联，施工单位需对此加强重视度，保证公路的整体质量，从而保证出行群众的人身财产安全。在运用该技术时，相关技术人员应当对水泥的标号及质量进行严格控制，确保其强度能够满足工程的实际需求。根据以往经验，在浆体中添加适量的固化物及减水剂所起到的效果更佳，但是在投放比例上需加以控制，以免出现适得其反的结果。其次还应当做好施工准备工作，搞好施工区域的“三通一平”，并对地下管线分布情况进行全面勘察，尽量避开管线，以免给周边群众的生活造成影响，同时还应当固定好搅拌桩基，对注入角度、深度进行调整，保证注入管道足够通畅，在施工时，相关技术人员需严格按照相关标准展开操作，从而才能从根本上提高地基的牢固性。
        （四）振冲碎石桩法
        因地基本身就有多种元素材料所组成，对于软黏土质状态可采用该技术方式，利用碎石桩的加筋作用来改善软土地基的高压缩性特点，使得地基具有较强的承载能力，保障出行车辆的安全。在运用该技术时，施工技术人员需做好安全技术交底工作，并确保施工现场具有较高的安全系数，同时还要求施工人员严格按照相关标准规范自身操作行为，以此来保证后续施工作业的顺利开展。该技术的操作原理是利用振冲设备使用高压水对路基进行冲刷作业，在路基中出现孔洞时，需及时进行清孔，确保孔洞内软土泥浆清除干净，待到清理完毕后，需向孔洞处分次倒入碎石、砂石等材料，并采用碾压设备进行压实，通过该方式可让路基的强度及承载能力得以提升，并有效提升其排水性能，降低地下水源所带来的影响，从而达到地基质量设计标准，并为后续公路路面施工作业奠定坚实的基础。
        （五）粉喷桩法
        粉喷桩也叫做加固涂装，与深层水泥桩搅拌法是同等原理，与此不同的是一种是利用水泥浆体而产生固结效果，而粉喷桩是通过粉状的固化物来提升地基的强度及稳定性。其主要操作原理是利用空压机进行送气，并将钻机钻入地基中，在旋转搅拌的同时将粉状物喷入其中，因粉状物本身就比较干，对水有较强的吸附能力，其可将地基中多余的水分全面吸收，并产生膨胀效果，使得地基结构更加的密实。该技术在含水量较高的软土地基中较为适用，且在加固地基提高其安全稳定方面有较高的效用价值。
        结语：综合所述，地基作为公路的基础，只有打好坚实稳定的基础，才能提高公路的耐久性，保障出行群众的人身财产安全。设计单位及施工单位在选择地基处理技术时，应当深入施工现场并运用科学手段对地基的情况展开全面分析，利用所得数据信息选择具有针对性的施工技术手段，从而才能保证公路的整体质量，推动我国交通运输业的可持续发展。
        参考文献：
        [1]张志平，高景军，刘强，张子贤，娄平.湛江大道大范围软土地基CFG桩施工模拟及参数影响研究[J].湖南交通科技，2020，46（01）：1-4+60.
        [2]郝敏.水泥砂浆深层搅拌桩复合地基在黄河冲积平原上的研究与应用——以德州周边为例[J].决策探索（中），2019（01）：32-33.
        [3]罗光财，刘婷婷，王震，王述红，沈臻鑫，齐龙.富水软土区路基承载力的计算及碎石土换填技术的应用研究[J].路基工程，2019（02）：183-187.