探討高速公路施工軟土路基處理措施

路基施工是公路工程施工的主要環節，具有復雜性和唯一性。路基中的軟土容易變形，對路基工程的質量會產生較大的不利影響。筆者主要對高速公路軟土路基的基本特點進行了敘述，探討了現今軟土路基處理方法存在的相關問題，并結合工程實例對軟土路基處理方法進行相關效果分析，希望能為相關工程技術人員提供一些參考。

前言

公路建設是一個系統的、復雜的工程項目，其施工建設促進了國家的經濟的快速發展，提高了城鎮居民的生活水平。但是在公路工程路基處理施工中，經常出現一些問題，影響公路施工的順利進行。究其原因，主要是軟土路基基礎在處理階段，其承載能力不足，致使路基的抗壓強度不夠滿足公路路面傳遞下來的豎向荷載作用，而產生較大的不均勻沉降。因此，在公路工程路基處理施工中要加強對施工質量的控制。

軟土路基的簡述

軟土是在緩慢水流環境或靜力作用下，以細顆粒為主的沉積物，直徑小于0.1mm的顆粒占土樣重量的一半以上。軟土層包括碎石土、砂土、角礫土軟土與塊土等形成的互層，工程上將沖填土、泥炭、淤泥、雜填土、泥炭質土、淤泥質土、飽和含水粘性土等統稱為軟土。軟土是隨著氣候、地理、沉降環境的不斷變化而形成的自然產物。

1.軟土的組成與分類

軟土中含有大量的次生粘土礦物，少量的石英、長石、角閃石、原生礦物、云母等物質。粘土礦物是微結晶或非晶態的水化鎂、水化鋁、水化鐵的硅酸鹽，以管狀、薄片狀等形態存在于粘土中。根據軟土土質的不同，可將軟土分為腐殖土、粘性土、泥炭、有機質土、粉性土五種類型。在我國由于地域地質特征將軟土分為河灘沉積、濱海沉積、沼澤沉積、湖泊沉積、谷地沉積等五種類型。

2.軟土的工程特性分析

目前國內外對軟土的工程指標和相關描述還未形成統一標準，軟土的微觀結構和物質組成在建設工程中主要體現在以下幾點（表1）。

表1 軟土的工程特性分析表

3.軟土路基的處理原則

公路建設中通常要采用人工措施來改善地基土的工程特性，以增大地基的承載力和抗剪強度，改善滲透性，加速其固結和沉降過程，達到工程建設的上部結構對形變和穩定性的要求。軟土路基的處理方案的選擇應遵循以下幾項原則：

（1）根據工程項目的結構類型、地質條件、場地環境、建筑材料的單價和來源、使用要求、對形變和承載力的要求，初步選定幾種地基處理方案。

（2）綜合分析對比初步處理方案的施工可行性、技術可靠性、造價、工期等，依據施工經驗和數據比對，確定最佳地基處理方案。

（3）依據工程的實際情況，可采取多種地基處理方法的聯合使用。

4.軟土路基加固的處理方法

目前常用的軟土路基處理方法有：換填墊層法、強夯置換法、加載預壓法、真空聯合堆載預壓法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、強夯法、擠密砂石樁法、加筋墊層法、低強度混凝土樁、長短樁復合地基等，下面簡單的介紹一下這幾種方法。

（1）換填墊層法

將軟弱土或不良土開挖至一定深度，回填抗剪強度較高、壓縮換填墊層法 性較小的巖土材料，如砂、碌石、混渣等，形成雙層地基。墊層置換能有效擴散基地應力，可提高地基承載力、減小沉降。

（2）強夯置換法

利用邊填碎石邊強夯的方法在地基中形成碎石墩體，由碎石壤、墩間土以及碎石塾層形成復合地基，以提高承載力、減小沉

（3）加載預壓法

在地基中設置排水通道和豎向排水系統，以縮小土體固結排水距離，地基在填筑路堤荷載作用下排水固結，地基承載力提高，工后沉降減小。

（4）超載預壓法

原理基本與加載預壓法相同，不同之處在于預壓荷載大于設計使用荷載。超載預壓不僅可以減小工后固結沉降，還可消除部分工后次固結沉降。

（5）真空聯合堆載預壓法

在軟粘土地基中設置排水體系（同上），然后載上面形成以不退氣層，通過常時間不斷抽氣抽水，載地基中形成負壓區，從而使軟粘土排水固結，達到提高承載力、減小沉降的目的，常與堆載預壓聯合使用。

（6）深層攪拌法

利用深層攪拌機將水泥或水泥粉和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續墻式的水泥土墻體，形成復合地基以提高地基承載力，減小沉降。也常用它形成水泥土防滲帷幕。深層攪拌分噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，可以處理砂土液化。

（7）高壓噴射注漿法

利用高壓噴射專用機械，在地基中通過高壓噴射流沖切土體，用漿液置換部分土體，形成水泥增強體。按噴射流組成形式，高壓噴射注漿法有單管、二重管法、三重管法。高壓噴射注漿法可形成復合地基以提高承載力，減小沉降，可以處理砂土液化。

（8）強夯法

采用質量為10～40t的夯錘從高處自由落下，地基土體在強夯敏沖擊力和振動力作用下密實，可提高地基承載力，減少沉降，可以提高地基的抗震能力。

（9）擠密砂石樁法

采用振動沉管法等在地基中設置碎石樁，在制樁過程中對周圍土層產生擠密作用。被擠密的樁間土和密實的砂石樁形成砂石樁復合地基，達到提高地基承載力、減小沉降的目的，能提高地基的抗震能力。

（10）加筋墊層法

在地基中鋪設加筋材料（如土工織物、土工隔柵等形成加筋墊層，以增大壓力擴散角，提高地基穩定性。

（11）低強度混凝土樁

在地基中設置低強度混凝土樁，與樁間土形成復合地基，提高地基承載力，減小沉降，處理砂土液化。如CFG樁。

（12）鋼筋混凝土樁

在地基中設置鋼筋混凝土樁，與樁間土形成復合地基，提高地基承載力，減小沉降。

（13）長短樁復核人地基

由長樁和短樁與樁間土形成復合地基，提高地基承載力和減小沉降。長樁和短樁可采用同一樁型，也可采用不同樁型。通常長樁采用剛度較大的型樁，短樁采用柔性樁或散體材料樁。

加筋法和換填法在高速公路路基處理中的應用

1.換填法和加筋法的適用范圍

換填法適用于簡單的淺層路基處理，包括雜填土、淤泥質土、松散素填土、回填土的地基處理，暗洪、暗塘、暗溝等低洼區域的填筑。換填法還適用于一些特殊土質的處理，如可處理巖面破碎、高低差、傾斜、土洞、軟硬不均等山區地基;用于消除季節性凍土地基的凍脹力，防止凍脹損壞;消除膨脹土地的脹縮作用;消除黃土的濕陷性等。

2.換填法和加筋法的施工技術

換填法采用機械化施工，為盡可能縮短工作面的暴露時間，采取開挖、換填、防排水、加固防護等工序一起完成的施工工藝。對地基的每層壓實厚度為20cm，進行分層填筑壓實;填料采用裝載機初平，平地機二次平整;最后進行機械輾壓工序。低等級公路施工中的竹筋耐久性差，防腐處理繁瑣，可采用土工格柵來進行加筋。土工格柵的施工環節主要有：檢測并清理下承層;人工鋪設土工格柵;搭接、綁扎并固定;上層路基土的攤鋪;機械輾壓;

檢測。

結束語

文章通過對換填法和加筋發的、排水固結法在高速公路路基處理中的應用對高速公路軟土路基處理方法進行的探討，給我們在實際施工時軟土路基的處理提供了一些參考意見。軟土路基的處理質量對于高速公路工程路基質量有著直接的影響，也是高速公路工程建設成本與進度控制管理的關鍵。因此，施工單位在軟土路基的處理上，應該結合不同區域軟土路基的土層厚度、土質條件等因素，優化軟土路基處理的方案，并通過完善的施工工藝，提高路基性能，確保高速公路工程路基的承載能力以及穩定性，為高速公路工程施工質量打好基礎。

（作者單位：漢中市建設工程發包承包交易中心）