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270 公路路基软基处理方法探究 公路路基软基处理方法探究 刘贤良 摘 要 近年来，国家对公路建设的投资越来越大，对其 完成质量以及使用年限要求也越来越高，软土地基问题是 公路建设过程中需要解决的难题之一。本文重点介绍了几 种软基处理方法，用来解决软土地区道路建设问题。 关键词 软基处理 水泥搅拌桩 预应力管桩 软基是公路工程施工中最常见的一个问题，软 土地基一般是指地基承载力达不到所要求的承载 力，如果不进行及时有效地处理，会严重影响道路 的使用寿命，出现路面开裂、路基失稳、桥头错台 等问题，进而直接影响到人们的出行安全，给公路 工程的整体质量带来极大的危害。合理地应用软基 处理技术，不但能够提高道路路基的承载能力，还 能提高其稳定性，可以很好地解决这一问题，从而 提高公路工程建设的质量。 一、 软土地基的主要特点与软基处理材料的使用标 准 1. 软土地基的主要特点 软土地基已经成为公路工程主要病害产生原 因，这是由其自身的特点决定的。在公路工程建设 过程中，地基渗水能力不够，很可能形成水层，如 果在地基中的水不能有效地排除，将直接影响施工 质量安全，而软土地基却有非常强的抗渗透能力， 透水性能非常薄弱， 这是公路工程中最致命的一点， 大大增加了施工难度，如果在公路工程施工过程中 处理不当，就会造成地基下沉，路面出现塌陷、裂 纹等现象。同时软土地基还具有较强的可塑性，给 施工带来新的挑战，软土地基对于外部压力负荷的 承受能力存在明显的极限点，如果在公路工程施工 中没有精确地掌握这个极限点，在使用中公路表面 的压力超过其极限范围，路面就会出现非常明显的 压缩变形，严重缩短了道路的使用寿命。另外，软 土地基的耐压强度偏低，当软土地基在没有受到任 何外力的作用时， 软土层的形态基本不会发生变化， 但是当软土层受到外部压力和负荷作用时，软土层 的结构形态很容易出现巨大的变化，严重时会出现 土层向一侧坍塌，以及土层中部向四周凸起等严重 施工缺陷。 2. 软基处理材料的使用标准 在公路工程施工过程中，软基处理对其所使用 的材料都有明确的要求，材料的好坏直接影响软基 处理的效果，从而影响公路工程施工的质量。在对 软土地基进行软基处理时，常采用的材料主要有砂 及砂袋、砂砾料等，下面来详细讲述一下各种材料 在软基处理中的使用要求。首先在软基处理过程中 最常使用材料的就是砂及砂袋，作为袋装砂井所使 用的砂，要求采用渗水率较高的中、粗砂，粒径大 于 0.52 mm 的砂料，使用时含量要占总重量的一半 以上，同时还要求泥沙含量不应大于 3.1%，且渗透 系数不应小于 4.810 -2 mm/s，而砂袋要具有较好的 抗老化性能和耐环境腐蚀性能，具有较长的使用寿 命，同时其抗渗系数要不小于所用砂的渗透系数， 要采用抗拉强度较大的材料，通常使用的是由聚丙 烯、聚乙烯、聚酯等生产的编制布来制作，这种材 料不仅能够达到公路工程施工的使用要求，而且使 用寿命也比较长。砂砾料是公路工程软基处理中最 基本的使用材料，通常用来充当垫层，因此要求砂 砾料要有较高的透气性，且在使用时要保持清洁， 不能含有机质、粘土块和其它有害物质。 二、 公路软基的基本处理方法 1. 换填垫层法在公路工程中的应用 软基最主要的特性就是承载力达不到道路外部 承载压力的要求，换填垫层法是解决这一问题的有 效处理方法。换填垫层法为了改善软土地基的强度 与硬度，首先要去除地基中较差地质的土层，使用 质地较硬的中砂、粗砂、碎石或其他工业废料等对 软土底层进行填补，从而使软土地基能够达到道路 建设所必需的条件。通常情况下，在使用换填垫层 法处理公路软基时， 要注意以下几个施工控制要点： 首先，在开挖基坑之前，要先进行放线定位，同时 安排好排水通道，把地下水位降低到垫层以下，以 确保地基的稳定性；其次，要严格掌控工作人员对 垫层材料的拌制工作，按照规定的配合比和含水量 来进行材料的配置，在雨季或冬季进行施工时，要 做好必要的防范措施；另外，对于一些施工机械的 选取，要充分考虑具体的换填材料，如果换填材料 土质属于黏土，这时要选用振动碾来进行原材料的 准备工作。待一切准备工作完成之后便可以正式开 始施工，保证施工的顺利进行。 2. 排水固结法在公路工程中的应用 路基基地成为软基最主要的原因就是路基表层 土壤的含水量过高，超出了路基建设的基本要求。 在公路投入使用后，路基在外力作用下会出现一定 沉降，而排水固结处理就是为了减小沉降量，同时 提高软土路基的承载能力。在使用排水固结法对软 基进行处理的过程中，排水系统是其最重要的组成 部分之一，在进行软基处理前，要先对施工场地进 行清理，除去路基附近的杂物或草皮，并用素土填 平，形成具有一定坡度的路拱，同时要确定排水深 度，做好排水准备，确保施工的有效进行。除排水 系统外，预压系统是排水固结法的另一个重要组成 部分，预压系统主要是为了促使地基土粒间自由水 有效的排出，从而提高地基固结的效果，通常多采 用分级加载的方式，保证荷载施加的稳定性，达到 最好的排水效果。其次在选用主要施工材料时，对 于常用于施工的砂垫层及沙袋用沙、沙袋要进行全 面地检查，确保其满足公路工程施工的使用要求， 提高施工质量。 3. 水泥搅拌桩在公路工程中的应用 水泥搅拌桩施工技术在公路工程软基处理中主 要应用于淤泥地质情况，还可以应用于泥炭土及粉 土地质。水泥搅拌桩施工技术主要是将水泥利用水 泥搅拌桩机喷洒到土里， 再进行搅拌并确保其均匀， 促使水泥与土产生各种物理化学反应，以此提高软 土的硬度。经水泥搅拌桩技术处理过的软土，具有 更好地加固效果， 能够及时应用到公路工程施工中。 在应用水泥搅拌桩技术进行公路工程的软基处理 时，施工必须严格遵守施工设计图的要求进行水泥 搅拌桩的准确定位，在定位过程中必须严格控制水 泥搅拌桩间距的偏差值，将其控制在 100 mm 之内。 在施工前，必须先对公路工程施工场地的水、土等 因数进行合理地了解和分析，并进行工艺性试验， 得到合格地工艺性试验数据后按照试验结果组织水 泥搅拌桩施工。以上均达到施工要求后，待监督部 门抽检合格后，再进行整体施工。 4. 预应力管桩在公路工程中的应用 预应力管桩在工业与民用建筑中应用广泛，且 已形成比较成熟的理论役计理念，主要分承载力和 沉降两种控制方式。当道路填土较薄，填土荷载较 小时，承载力一般能满足要求役计，这时主要以沉 降控制为主，即以沉降控制复合桩基理论进行设计 计算；相反当填土较高，填土荷载较大时，除了控 制沉降外还应看承载力是否满足要求，如果承载力 没有达到设计要求，要结合沉降和承载力控制进行 处理。 由于预应力管桩造价较一般的水泥土桩要高， 同时桩身强度大承载力高，因此在设计中要采用充 分发挥桩土共同工作和疏化桩距的方法来进行复合 地基的设计。 三、 结语 随着社会的不断发展，汽车保有量不断增长， 交通设施逐步完善，交通安全及道路寿命成为人们 日益关注的问题。目前，影响道路质量的最主要的 一个因素就是路基的承载能力达不到要求，这个问 题在软土地区尤为显著。想要提高软土地区公路工 程质量必须采用科学有效的技术进行软基处理，如 预制管桩和水泥搅拌桩，这两种软基处理技术的大 量应用极大地将软基质量事故发生率进行了有效降 低，并延长了公路的使用寿