1.南陽(yáng)金甌建筑設(shè)計(jì)有限公司；2.南陽(yáng)市市政工程總公司；3.中國(guó)建筑第七工程局

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車的數(shù)量越來(lái)越多，這給公路交通帶來(lái)很大壓力，同時(shí)也帶來(lái)了很多安全隱患。文中對(duì)換填法、排水固結(jié)法、密實(shí)法以及復(fù)合式地基法等高速公路軟土路基處理方法的探討，指出在公路軟土路基施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況，選擇合適的處理技術(shù)進(jìn)行軟土路基的加固處理，以確保施工路基的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟土路基；處理技術(shù)

1 軟土路基處理的目的

在公路施工過(guò)程中，遇到軟土路基的情況時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員采用的處理方法可能有所不同，不同的加固處理方法適用不同的條件，最終呈現(xiàn)的處理效果也不一樣。但是，這些方法對(duì)軟土路基處理的最終目的，就是對(duì)軟土路基的沉降控制以及穩(wěn)定性提升。

一方面，對(duì)沉降的處理就是采用軟土路基的加固處理方法，使得路基的固結(jié)沉降速度加快，同時(shí)，將路基的工后沉降控制到允許的范圍內(nèi)，另一方面，對(duì)軟土地基進(jìn)行穩(wěn)定處理。通過(guò)對(duì)軟土路基的加固處理，也使路基的整體穩(wěn)定性得到保證，為上層基層和面層的施工提供良好的基礎(chǔ)。這種情況對(duì)山區(qū)軟土路基尤為明顯，山區(qū)的軟土路基因?yàn)槠涮厥獾牡刭|(zhì)情況，路基的穩(wěn)定性比較差，就需要通過(guò)軟基處理措施，使其穩(wěn)定性得到最大限度的提升，滿足高速公路修建的需要。

2 軟土路基處理的技術(shù)

2.1 換填法

換填法是將軟弱地基層全部挖除或部分挖除，用透水性較好的材料進(jìn)行回填，這種方法簡(jiǎn)單易行，也便于掌握，主要是用于軟基層較淺（1m～2m）泥沼地區(qū)。通過(guò)機(jī)械設(shè)備并輔以人工，對(duì)地基內(nèi)一定范圍的軟弱土體進(jìn)行清除，并用一些物化性質(zhì)比較好、承載能力強(qiáng)的材料對(duì)其填充壓實(shí)。

2.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法施工原理是通過(guò)人工設(shè)置的排水通道，在軟土路基上施加符合要求的荷載，排出軟土路基中的孔隙水，這樣就降低了土體的孔隙比，也提升了土體的密實(shí)度，相應(yīng)的提高了土體的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)路基承載能力的提升以及工后沉降減小的目的。這種方法對(duì)于淤泥質(zhì)或者粘土性質(zhì)的路基比較適用，施工中在軟土路基上用砂墊層進(jìn)行水平鋪設(shè)，達(dá)到排水的目的，然后在砂墊層上設(shè)置一定的排水砂井或者是塑料排水板等，并進(jìn)行真空預(yù)壓或者堆載的方式預(yù)壓。

2.2.1 真空預(yù)壓法

利用真空泵的負(fù)壓作用，將軟土路基土體孔隙中的水分以及空氣抽出來(lái)，從而使得土體的密實(shí)度增加，含水量下降，達(dá)到承載能力提升以及地基加固的目的。這種方法適用于地下水比較豐富、土體的滲透性比較差的軟土路基，同時(shí)采用堆載預(yù)壓方式比較困難，有較高的穩(wěn)定性要求的軟土路基，這種方法比較適用。

相對(duì)來(lái)說(shuō)這種方法的造價(jià)比較高，施工的周期一般半年左右。

2.2.2 砂井預(yù)壓法

砂井預(yù)壓法通常也稱為袋裝砂井預(yù)壓法，這種形式的施工方法用透水性優(yōu)良、較長(zhǎng)的砂袋來(lái)裝砂，并用特殊的機(jī)械設(shè)備將砂袋打入到軟土路基中，從而形成一個(gè)人工的排水通道。同時(shí)，在路基上鋪設(shè)砂墊層，這樣就與砂袋組成一個(gè)整體性的排水通道，并輔以預(yù)壓的形式將土體中的水分快速排出，實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)的目標(biāo)。

這種處理方式對(duì)用到的砂袋的質(zhì)量要求較高，砂袋要耐久性好、滲透性也要較好，砂袋的直徑約為10 cm。砂袋布設(shè)采用等邊三角形的形式，并且相鄰的砂袋間隔為1 m～1.5 m 比較適宜，同時(shí)，砂井的布設(shè)范圍要超出路基范圍3 m～5 m。而路基上部砂墊層的厚度取1 m 以下。施工過(guò)程中，打樁耗時(shí)比較短，但是整個(gè)堆載預(yù)壓的過(guò)程比較漫長(zhǎng)，一般半年到一年時(shí)間不等。

2.3 密實(shí)法

2.3.1 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法在早期的公路軟土路基處理過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛，其原理是把大型的夯錘用起重設(shè)備起吊一定高度后，讓其自由下落，通過(guò)其產(chǎn)生的巨大沖擊力來(lái)對(duì)軟土路基夯擊，使得土體因受到?jīng)_擊力排出孔隙水，從而使土體密實(shí)，并加速了土體的固結(jié)，承載能力也有所提升，最終使土體的壓縮性下降。施工的關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)路基土體的處理深度有所了解，從而合理的選擇提升高度以及夯擊的遍數(shù)，并且注意夯擊點(diǎn)的布置情況。

2. 3. 2 拋石擠淤法

拋石擠淤法是針對(duì)液性指數(shù)較高的土體，在其中拋以一定數(shù)量和規(guī)格的片石，借助外力的作用擠出淤泥路基中的部分水分并擠密實(shí)淤泥路基，并最終起到用石料替代淤泥，達(dá)到路基穩(wěn)定的目的。這種處理的方式，跟其他的置換方式有著細(xì)微的不同，就是用片石對(duì)淤泥置換，是一種純粹的替換形式，最終造成了路基土體形式的改變，是一種比較安全、有效的處理方法。

這種方法的施工關(guān)鍵點(diǎn)在對(duì)拋石的速度把握上，拋石速度越快，最終殘留到路基中淤泥量就越少。同時(shí)，對(duì)于一些山區(qū)的高速公路的軟土路基來(lái)說(shuō)，這是一種十分理想的處理方法，因?yàn)樗鼘焉絽^(qū)挖方地段的片石利用起來(lái)，減少了材料運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，起到了工程項(xiàng)目綜合利用的效果。拋石后用壓路機(jī)碾壓結(jié)束，避免出現(xiàn)路基的“彈簧”現(xiàn)象，并在其上鋪設(shè)一定厚度（一般取30 cm）的砂礫石墊層。

2. 4 復(fù)合式地基法

復(fù)合式地基法的基本原理，就是通過(guò)在土體中設(shè)置構(gòu)造物，這種構(gòu)造物本身有一定的承載能力和強(qiáng)度，使其和軟土路基的土體形成一種復(fù)合式的地基，作為一個(gè)整體來(lái)承受外部荷載，達(dá)到路基的承載能力提升的目的。

常用到的復(fù)合式地基是碎石樁、水泥攪拌樁以及水泥粉煤灰碎石樁（CFG）這幾種形式。

2. 4. 1 碎石樁

碎石樁施工中的原理就是通過(guò)碎石將松散的或者粘性的土體進(jìn)行替換，形成一種強(qiáng)度樁的形式，對(duì)路基的承載能力、土體的抗滑和抗剪性能都有一定提升，對(duì)于沉降量的減少也有作用。其對(duì)路基的加固作用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一個(gè)是通過(guò)置換來(lái)提升軟弱土體的強(qiáng)度；另外利用碎石樁形成過(guò)程中的擠壓作用，將其周圍的土體擠緊，也增強(qiáng)了周圍土體的強(qiáng)度；最后，通過(guò)擠壓，使土體的排水速度加快，提升了土體固結(jié)的速度。

這種施工方式對(duì)于砂礫石路基、散粒類、黃土或者人工的填土路基適合。碎石樁在布置過(guò)程中，可以采用等邊三角形或者矩形的形式布置。施工過(guò)程中，要對(duì)路基以及土體的性質(zhì)有詳細(xì)的了解，對(duì)施工中的注意事項(xiàng)跟施工人員交代，并做好施工場(chǎng)地的平整以及放線工作。

2. 4. 2 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是利用水泥（或者水泥砂漿）的固化作用，通過(guò)將其攪拌到路基的土體中，與土體顆粒形成一個(gè)水穩(wěn)定性、整體性以及強(qiáng)度好的整體，并與天然的地基形成一個(gè)復(fù)合式的地基，提升路基的承載能力。

這種方法的路基處理深度可以超過(guò)10 m，有時(shí)候可以達(dá)到15 m 左右，適用于土體中含水量較高、滲透性差、抗剪能力弱的情況，這種處理方式也能考慮周圍建筑結(jié)構(gòu)對(duì)路基的影響。比如，高速公路的路橋過(guò)渡段、高填方的路段以及對(duì)路基的加寬處理時(shí)。整個(gè)施工工期一般為60d～90d 左右，如果對(duì)于工期要求比較高時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓處理來(lái)加快處理速度。

2.4.3 CFG 樁

CFG 樁跟碎石樁和水泥粉煤灰樁的主要區(qū)別就是其采用的成樁材料是碎石、水泥、二灰、砂以及石屑等，其使用過(guò)程中主要是對(duì)各種原材料的比例的調(diào)配。這種方式對(duì)砂土、粉粘土或者雜填土等路基土體比較適用，處置的深度可以達(dá)到15 m～25 m。布設(shè)的形狀可以選用等邊三角形或者正方形等。這種處理方法的施工周期比較短，形成的樁體的承載能力較高，對(duì)路基土體的加固效果比較好，施工的質(zhì)量較容易控制，但是經(jīng)濟(jì)性較差。

3 結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)換填法、排水固結(jié)法、密實(shí)法以及復(fù)合式地基法等公路軟土路基處理方法的探討，給我們?cè)趯?shí)際施工時(shí)軟土路基的處理提供了一些參考意見(jiàn)，以使我們今后在公路工程施工中，遇到軟土路基的時(shí)候，可以根據(jù)工程的實(shí)際情況，選擇合適的處理技術(shù)，進(jìn)行軟土路基的加固處理，最終達(dá)到施工路基穩(wěn)定，不出現(xiàn)路基失穩(wěn)和不均勻沉降的情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉玉卓. 公路工程軟基處理[M]. 北京：人民交通出版社，2002.

[2]李彰明. 軟土地基加固的理論、設(shè)計(jì)與施工[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2006.