公路养护中路基路面维修的软基处理技术

李松山

（甘肃省武威公路事业发展中心凉州公路段，甘肃武威 733000）

0 引言

随着我国交通运输业的不断发展，人们对汽车的需求逐渐增加，对路基和路面的侧向压力也越来越大。为了延长公路工程的使用寿命，相关人员在施工和设计工作中必须对设计方案进行调整和优化，重点研究如何处理软土地基以减少对公路工程路基的破坏。同时，软基层作为比较复杂的道路，人力难以处理。因此，施工单位必须结合现场检查情况，及时调整优化路面设计方案，确保软土地基施工质量，有效预防软土地基相关质量问题，确保人们出行的人身安全和财产安全。

1 关于软土路基的分析

在进行公路施工的过程中，不同的地质条件会产生不同的基质，如果没有做好地基处理，很可能影响日后公路工程的正常使用。例如，软土路基的问题容易引起路堤滑坡等病害，极大地影响交通安全。此外，路基软土地段一旦建成，也存在路基沉降的风险，导致交通质量不可靠，影响生命财产安全。

软土基层主要有以下几个特点：第一个是变形程度大，含水量高，排水困难，所以土的可塑性强，变形大；第二个是软土的地基比普通土的压实时间长，各种颗粒相互结合，含量不能顺利降低，最终导致软土路基渗透性下降；第三个是软土地基横向变形较大，在平原土的情况下，当软土地受到增加的压缩时，横向变形比一般土大得多。因此，在道路机械施工过程中，遇到软土地基时，需要进行相应的施工处理。例如，路基较软的道路承受重载时，路基下沉，造成路面病害，严重影响道路使用，对道路表面的稳定性和安全性影响很大[1]。

2 公路路基路面中影响软基处理的因素

2.1 环境因素影响

由于路基路面施工过程会因为环境的变化而产生结构改变，所以，在施工之前，设计人员需要对软土路基的施工环境进行分析，选择适合工程需求的施工技术。经过大量研究和考虑，发现在我国路基和人行道设计中可能引起问题的环境因素主要有以下几个方面：一是对公路施工周围的水源分布信息进行调查，特别是技术人员要充分考虑和了解由于地下水分布可能出现的道路结构问题，实际分析地下水的分布走向，选择最优的软土地基处理方法；二是分析公路所处的地区环境、气候等信息，对其进行充分考虑。

2.2 公路条件影响

应采用多种软土地基处理技术，针对不同路基类型和路面要求进行优化。例如，如果建筑等级要求不高，可以根据自然沉降情况灵活选择路面沉降技术，等自然沉降完成后再进行结构施工。换句话说，在设计道路和人行道时，道路设备应视具体情况而定，并应根据技术要求、标准和图纸灵活调整。

2.3 地形因素影响

在处理软土地基时，首先应尽量科学控制施工区域的地形特征，避开流域、溪流、平原等地基软弱的区域。因此，在特定的建设项目中，不同的设计师必须以建筑地形为参考，结合具体的地形条件，尽量减少地形因素造成的施工质量问题。同时，为提高路基和路面的施工效率，实现更科学合理的结构设计，技术人员在施工设计中应优先解决地基结构薄弱的问题。并且不要穿越地形复杂的施工路段。如果遇到地形无法避免的特殊情况，则需要结合地形特点，选择适用性高的软土地基处理方法，尽可能避免地形困难带来的不利干扰和影响[2]。

2.4 软基处理技术影响

在实际的施工过程中，一些施工企业忽视了对工程软土路基的调查，因为他们忽略了软基的影响。众所周知，地质条件的不同会产生不同的地基形态，软土路基的问题如果没有及时地解决，很可能会影响到后续公路路面的沉降等问题，带来安全隐患。因此，在施工开展时，需要对工程所处地区的土壤条件进行勘察统计，进行试验数据统计后，选择性价比最高的施工方案，保障工程质量。只有重视工程基础建设，加强技术管理和监督指导，才能够促进工程施工技术的落实，保障工程质量[3]。

2.5 软基处理人员影响

在主观层面上，施工人员和技术人员的技能水平直接决定了路基和路面处理的质量和效率。但目前，仍有少数施工队人员责任感淡薄、缺乏专业精神，再加上各项监督活动的不彻底，造成了由技术问题而引起的公路路基路面工程质量问题层出不穷。因此，强化对人员的监督，以较为完善的机制减少由人为因素所产生的一系列问题就变得尤为关键

3 加固技术应用于软土地基路基路面维修的具体方法

3.1 换填置换法

换填置换法是指在原有的勘察数据基础上进行土层的置换，在选择置换材料时，需要对材料的稳定性、密实性和强度进行综合考察，通常情况下，可以选择砂石、石灰等，对施工地基进行改良和替换，可以提高基础质量，加强基础安全，减少沉降。垫层施工的一个重要条件是将沙石压实到结构要求的密度。施工时砂应分层压实，检查下层密度后，再摊铺下一层，层厚一般为15cm 和20cm，最大层厚和含水率视具体施工方法情况而定。铺设前应检查基槽，确保基槽稳固。开挖基坑时要降低强度，不要搅动松软土层表面，以免破坏坑底土壤，否则会在荷载的作用下发生沉降。因此，必须及时填土，以免践踏坑底。铺设砂岩垫的底面应在不同深度处齐平，以准备搭接位置的衔接。对于人工级配的砂石垫层，在铺设压实前必须混合均匀。更换完成后，必须根据工程的具体要求进行工程质量审批。承载能力主要可以通过负载测试来确定。选择置换法处理的软泥材料时，应当注意以下几点：一是所使用的换填处理材料必须要按照建设地实际的状况加以选用，并满足国家有关规范和城市道路建设技术标准的规定，如此才可以确保软土地基加固的措施都是合法可行的；二是在置换过程中，要通过逐步换填夯实，逐级压实，用机器碾压等方式使其满足工程需要的最大压实量；三是准确进行计算施工的换填深度和面积[4]。

3.2 排水固结法

袋装沙井法、砂井固定和砂垫板加工法等，是软土地基给排水补强管理的主要形式。袋装沙井法，是将满足一定施工条件的细沙放入透水性好的编织袋，然后使用打入装置将细沙袋进入软土地基。袋装沙井法特别适合于软泥厚超过5m，且堤岸所填筑的土壤自重大于地土基础承载力的情况，具有节省建筑材料、工程费用较少、建设效益高等优点，是管理软土地基的主要方式。砂井固定法是指在软土地基进行钻井，并灌入细沙进行水的吸收的主要方式。砂垫层法是指在软土地基顶部铺上砂质土加一排水沟，使软土地基中过剩的水分在填筑物荷载的作用下加速排泄，从而发挥道路排水与固结的功能。应用砂垫板法进行排涝时，要注重道路填筑材料的速度和排水沟胶结的快慢相适宜，确保道路在填筑过程中既合理的排放，又不会因过大的负荷产生损害。

3.3 塑料排水板法

塑料排水板法是新兴的给排水固结方式，在当前有着非常普遍的应用，尤其适合于地面疏松、地下水位更多的软土地基管理。塑料排水板法的主要优点是，质轻、硬度高、单孔的给排水覆盖面大，给排水效果好等。但塑料排水板法在实际施工时，需要较强的施工技术管理，严格按照施工技术标准进行操作，保证导轨面垂直，钢套管笔直无弯曲，防止渗水层不被破坏，加强对排水板底面的加固，避免后期撤出套管是带出芯片，施工数据测量时需要选择坡度尺或重锤控制垂直程度。每个排水板之间需要紧密连接，防止渗漏。对于多余的裸露垫板进行切割处理，施工完成后，需要做好后期维护工作，以防止因为插板机移动或车辆碾压产生的排灌效率降低问题。确保排水插入土层，防止由于障碍物阻隔造成的距离偏差，通常情况下，如果孔位和板间的误差大于45cm 时，需要进行二次打孔插板。

3.4 机械碾压和夯实法处理

当受到强大的外力作用时，土壤就可以把过剩的水分排挤出，使土层的密度增加，从而达到增强地基的效果。而机械碾压法和夯实法，正是应用了这种机理来夯实地基。在实施机械碾压和夯击时，要依据试验得到的数值选定机械碾压和夯击的工艺，并决定碾压和夯击的强度、区域、频次等等。在碾压进行时，先使用较小吨数的压路机开始静压，接着再使用较大吨数的压路机开始震荡碾压，最后一次再使用光轮压路机碾压。根据由边界至中线的理论原则推进，碾压过程以三分之一重复的方法递进。夯实法，是指应用重锤等所产生的巨大外来力加以坚实的方式，重锤夯实法的一般注意事项有：大锤的轻重、起落的间距、坚实的间隔以及所夯的遍数等。

3.5 化学加固法

化学加固法是指利用一些化学材料加固软土地基的排水，提高水培建筑地基稳定性的方法。深层石灰搅拌桩法是采取化学反应的方式，进行石灰和土的搅拌，从而提高软基的稳定性，加固程度依据工程需求进行。生石灰和高炉煤灰可以实现对水分的吸收，使其保持在工程要求的量、施工顺序的选择上，先进行外围的施工，逐渐缩短到中心为止，施工时需要注意，石灰搅拌桩如果吸收了大量的非工程区域的水分，则会影响到正常的加固效果。

3.6 反压护道法

反压护道法通常在路面的两侧进行材料堆积，形成相应高度和宽度的护坡，护坡的材料选择应以吸水性能好，材料性能稳定为首选。护坡能够较好地抑制软土地基的滑动，减少张力，进而达到稳固道路的效果。此方法的施工过程较为简单，成本低，时间短，但是也会侵占路面两边的农田，且需要较大的后期维护工作量，增加维护负担。

3.7 粉喷桩软土路基施工技术

粉喷桩软土路基处置工艺技术，一般是通过使用粉末硬化剂在软土路基中加以强化，进而产生强化桩，从而增加了软土路基的稳固程度。由于使用该工艺技术还可以对软弱土层基础实行局部强化，所以施工上更具可控制性，但在实际操作当中，施工需要严格按照施工条件和地质要求，并制定材料的配比规范，对配比流程加以严密把控，以避免因为材料的质量问题或者比例不均使得施工质量遭受损失的情况发生。该工艺技术应用后，还需要对工作条件加以检验，以测量稳定桩的质量与牢固程度，从而确保了稳定桩具备一定的承载能力。虽然粉喷桩软土路基施工技艺确实有着一定的优越性，但是在实际操作中，很容易出现设备上或运输过程中的质量问题。

3.8 水泥搅拌桩加固软土路基

混凝土混合桩，是一个用来强化饱和软弱土基的常用软基处理技术，它通过把混凝土作为固化剂，和软泥在地面深层强行拌和，由固化剂与软泥形成的各种物理反射，改变原软土地基的形态，增加硬度，实现加固的作用。常用的减半方式分为湿法和干法。湿法主要通过深层搅拌器对软土地基和水泥进行充分的搅拌，而干法是通过喷粉机对水泥粉和软土地基进行搅拌，从而使土层变成柱状水泥强化体，能够增加地面的硬度，进而减轻地基下沉，并增加了道路（堤）的稳定程度。干法与湿法相比较，有以下优点：一是所采用的干燥状态的硬化物料能够吸附较软土地基中的水分，对于固定状态含水率较高的软泥、极弱黏性土和泥煤化土壤基效应也比较明显；二是将固化材料全方位地散布在靠搅拌叶片转动流程中形成的空隙中，同样也靠土壤的含水量将它熟附在空隙内，由于搅拌叶片的使用，固化剂均衡地散布于土壤中，而没有形成不均衡分散现象，可以增加对地基土壤的夯实力度；三是相比于浆喷深度连续搅拌及高压旋喷的方式，此方法能够减少材料的挥发，且无泥浆流出，地面也无膨胀现象，对于固化物的选择应以0.5m 以下的细粉末体为主，如混凝土、生石灰、消石灰等，物料来源相当丰富，并可采用两种上述材料进行1∶1 拌和，所以，能够适用于大多数施工环境，且适合的施工对象很广泛，在当前的软土地基处理中应用较多；四是固化材料直接通过供给仓进行输送，喷入地基土中，对于环境的影响较少，具有节能环保的作用；五是与湿法混凝土配相比较简单直观，对物料的测量也较为方便，便于质量管理。

4 结语

通过公路工程建设，促进国民经济发展，完善交通运输体系，方便人们的日常出行。但是在实际的公路运营过程中，会产生一些质量问题影响工程的正常使用寿命，其中软土路基产生的路基沉降、裂缝等问题作为常见的质量问题，会影响正常的车辆通行。因此，加强对软土路基的后期维护工作非常重要，在施工期间，通过对地质条件进行勘察和技术试验，选择相应的软土路基加固技术，对路基路面进行修护，改善软土路基带来的安全风险。