道路路基软土地基加固施工技术研究

期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第08期 DOI: 10.67328/wslwpp0471 PDF下载

道路路基软土地基加固施工技术研究

于克林

身份证:210204197311270137

摘要:软土地基广泛分布于我国沿江、沿海及湖沼区域,具有天然含水率高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度低、固结沉降慢、稳定性差等典型工程缺陷,是道路工程建设中最常见的不良地质路基。在道路路基施工中,若未对软土地基进行科学加固处理,极易引发路基不均匀沉降、路面开裂、边坡滑移、桥头跳车等质量病害,直接降低道路通行舒适度与使用寿命,严重时会造成道路安全隐患,增加后期运维返修成本。为有效解决软土地基路基施工难题,提升道路工程整体施工质量与结构稳定性,本文结合市政道路与公路工程施工实践,系统分析软土地基的工程特性与常见施工病害机理,梳理换填加固、堆载预压、水泥搅拌桩、高压旋喷、碎石桩复合地基等主流加固施工技术的工艺原理、适用场景与操作要点,总结软基施工全过程质量控制措施与病害防治策略。工程实践表明,根据软土厚度、含水率、承载力需求差异化选用加固技术,配合精细化施工管控,可显著提升软土地基整体性、承载力与抗变形能力,有效控制路基沉降变形。本次研究可为同类软土路基加固施工、质量管控、病害治理提供实操性较强的技术参考,助力道路工程提质增效、长效安全运行。

关键词:道路路基;软土地基;地基加固;施工技术;质量控制;沉降治理

1 引言

随着我国城乡交通路网持续完善,大量道路工程穿越河滩、洼地、滨海等软土富集区域,软土地基处理已成为道路路基施工的重难点与关键点。软土属于近代沉积软弱土层,主要由淤泥、淤泥质土、粉质黏土等组成,土体结构松散、颗粒间隙大、含水饱和度高,力学性能远低于常规路基土体。在道路荷载、行车反复碾压、地下水渗透等多重作用下,软土地基极易发生固结沉降、塑性变形与剪切破坏,导致路基整体稳定性不足。相较于普通路基,软土路基施工难度大、隐患隐蔽性强、后期病害复发率高,若加固处理不到位,会直接影响后续路面铺装、附属工程施工质量,大幅缩短道路服役年限。

2 软土地基工程特性及路基病害机理

2.1 软土地基核心工程特性

软土地基区别于常规土体,力学与物理特性特殊,是引发路基施工难题的根本原因。一是高含水率、高孔隙比,软土天然含水率普遍超出液限标准,土体孔隙发育、结构疏松,土体自重固结程度低,在外力作用下极易压缩变形;二是高压缩性、低承载力,软土抗压、抗剪强度极低,承载能力无法满足道路路基荷载设计要求,受荷载作用易产生大幅度沉降变形;三是渗透性弱、固结周期长,软土透水性能极差,土体孔隙水排出缓慢,固结沉降持续时间久,后期残余沉降量大;四是触变性强、稳定性差,软土受扰动后土体结构极易破坏,强度快速衰减,施工振动、机械碾压均会加剧土体失稳;五是不均匀性突出,软土层厚度、土质成分、含水率空间分布差异大,易造成路基不均匀受力与差异化沉降。

2.2 软土路基常见病害及成因

在道路施工与后期运营阶段,软土地基因自身特性与施工管控问题,易产生多种典型病害。第一,路基不均匀沉降,是软土路基最普遍病害,软土层厚度不均、加固处理深浅不一、固结程度差异,导致路基局部沉降量不同,引发路面波浪变形、开裂破损。第二,路基边坡滑移坍塌,软土抗剪强度不足,路基填筑后边坡土体稳定性差,遇雨水渗透、地下水抬升后土体软化,极易出现边坡滑坡、溜塌问题。第三,桥头跳车病害,桥台基础刚度大、沉降量极小,而衔接软土路基沉降量大、沉降周期长,刚性结构与柔性路基沉降差持续存在,形成桥头台阶,影响行车安全与舒适度。第四,路面开裂破损,路基沉降变形持续牵拉路面结构,造成沥青路面、水泥路面出现纵向、横向及网状裂缝,雨水渗入后进一步软化路基,形成恶性循环。

综合来看,各类病害核心成因分为两类,一是软土地基本身力学性能缺陷,属于先天地质短板;二是施工阶段加固技术选型不当、工艺落实不到位、质量管控缺失,属于后天施工隐患,通过科学加固与精细化管控可大幅规避此类问题。

3 道路软土地基主流加固施工技术及工艺要点

3.1 浅层换填加固技术

换填加固是浅层软土地基最基础、最常用的处理技术,适用于软土厚度小于3m、浅层软弱土层分布集中的路基工况。技术核心原理为彻底挖除路基范围内淤泥、腐殖土、软弱粉质黏土等劣质土体,替换为级配砂石、碎石、改良素土、砂砾等高强度、高稳定性、低压缩性的优质填料,分层填筑碾压密实,从根本上提升浅层路基承载力与稳定性。该技术工艺简单、施工速度快、加固效果直观、质量易管控,是浅层软基处理的首选技术。

施工工艺要点主要包含四部分。首先是基底清理开挖,精准界定软土开挖范围与深度,分层开挖避免超挖、欠挖,彻底清除基底软弱土体与杂物,平整基底场地并做好临时排水,防止基底积水软化。其次是填料筛选与预处理,选用级配良好、强度达标、稳定性强的填料,严控填料含水率、粒径、含泥量,提前晾晒或洒水调控含水率,使其处于最佳压实区间。再次是分层填筑碾压,严格遵循薄层填筑原则,单层松铺厚度控制在20至30cm,采用压路机匀速碾压,遵循先轻后重、先慢后快、先边后中的碾压顺序,杜绝漏压、虚压,逐层检测压实度,达标后方可进行下一层填筑。最后是基底排水防护,换填完成后及时修整路基横坡与边坡,设置临时排水系统,避免雨水浸泡基底引发二次软化。

3.2 堆载预压加固技术

堆载预压属于排水固结类加固技术,适用于软土厚度大、含水率极高、渗透性弱、固结难度大的深层软土地基,广泛应用于公路主干道、市政快速路等对沉降控制要求高的工程。核心原理是通过在路基表层施加超额堆载压力,挤压软土土体孔隙,加速孔隙水排出,促进软土快速固结沉降,提前完成土体固结变形,大幅降低道路运营阶段残余沉降量,提升地基整体刚度与均匀性。根据排水方式可分为普通堆载预压与塑料排水板堆载预压,其中塑料排水板可构建竖向排水通道,大幅缩短固结周期,应用最为广泛。

4 软土地基加固施工质量控制措施

4.1 施工前期勘察与方案优化

施工前期需开展精细化地质勘察,精准探明施工区域软土厚度、土层分布、含水率、孔隙比、承载力、地下水埋深等核心参数,结合道路设计等级、沉降控制标准差异化选型加固技术。针对复杂分段地质条件,采取分段设计、分段施工、分段管控模式,杜绝统一方案粗放施工。同时提前开展试验段施工,验证加固工艺、设备参数、材料配比的适配性,优化施工方案,为大面积施工提供技术依据。

4.2 施工过程精细化管控

严格落实工序标准化管控,对换填厚度、碾压遍数、桩位偏差、桩长桩径、注浆压力、加载速率等关键参数实时把控,全程做好施工台账记录。严控原材料质量,水泥、砂石、排水板等材料进场必须抽检核验,杜绝不合格材料投入施工。强化隐蔽工程验收,基底处理、桩体施工、垫层铺设等隐蔽工序需验收合格后方可进入下一道工序,及时排查整改漏施工、施工不达标等质量隐患。同时做好施工期排水管控,杜绝雨水、地下水浸泡软土地基,防止土体二次软化。

5 结论

软土地基因其高含水率、高压缩性、低强度、固结缓慢的特殊工程特性,是道路路基施工的核心难点,极易引发路基沉降、路面开裂、边坡滑移等质量病害,直接影响道路工程质量与服役寿命。本文系统梳理了软土地基的工程特性与病害产生机理,详细研究了换填加固、堆载预压、水泥搅拌桩、高压旋喷桩、碎石桩等主流软基加固技术的工艺原理、适配场景与施工要点,明确不同地质工况下的技术选型逻辑,并构建了从前期勘察、过程管控到后期检测监测的全流程质量控制体系。

参考文献

[1] 交通运输部。 公路路基施工技术规范(JTG/T 3610-2019)[S]. 北京:人民交通出版社,2019.

[2] 王浩. 公路工程软土地基加固处理施工技术研究[J]. 工程技术研究,2024,9(08):112-114.

[3] 李建军. 市政道路软土路基施工难点与质量控制对策[J]. 城市道桥与防洪,2023(06):156-158.

[4] 张鑫. 复合地基技术在软土路基加固中的应用研究[J]. 交通科技,2024(02):89-92.

[5] 陈林峰. 软土地基固结沉降特性与施工优化分析[J]. 公路交通科技,2023,40(09):45-49.

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