高速公路施工中的軟土路基施工技術研究

袁一夫

(貴州高速公路集團公司)

1 高速公路軟土路基的介紹

軟土路基的可靠性以及安全性問題一直是高速公路地基維護的難點，國內(nèi)外對于軟土路基的解釋一直沒有統(tǒng)一，我國對軟土路基的解釋比較寬泛，是指強度較低，含有有機物質(zhì)的土層。筆者根據(jù)路基的成因以及表現(xiàn)將高速公路軟土路基定義為由有機物質(zhì)例如粘土和粉土組成的，易于發(fā)生沉降、流動的松散土層。軟土路基主要有以下幾個特點:

植物或者其他因素造成路基土質(zhì)的改變，使土層變的較為松散，組成主要包括粘土和淤泥，有著含水量高、縫隙度高的特點，這類松散的土層在強度方面有了大幅度的下降，造成土層的承載能力不能達到路基的要求，一旦路面承受了較大的壓力，就會使路基發(fā)生變形，變形土層在水力作用下發(fā)生流動，容易出現(xiàn)裂縫或者塌陷的狀況。

結構性是軟土路基的重要特點，軟土的破壞會影響土壤的結構層次，原本土壤的絮狀結構有很強的粘連能力，一旦遭受連續(xù)的破壞，就會使受力的整體性效果大打折扣，從而造成路基強度的降低。不過，軟土路基由于存在著流動性的特點，在受力之后會慢慢的進行自我恢復，但是想要達到原有的狀態(tài)會需要很長的時間。

軟土路基在受到剪應力時強度會有所降低，就目前我國在路基技術上的水準，在對路基排水之后，其抗剪強度一般在20MPa以上，當高速公路路面發(fā)生較為嚴重的擠壓時，其強度會發(fā)生很大的變化，當然前提是路基有排水固結的能力。另外，路基的強度與固結的能力成正比。

2 軟土路基問題的解決對策

2.1 凍結法

凍結法是指采用二氧化碳或者其他化學物質(zhì)對含水量較大的軟土路基進行凍結，凍結之后的軟土路基會在強度上有所提升。從凍結的目的來看，這種方法是一種機械式的物理手段，從其使用過程來看，這種方法應用了化學的原理，無論從哪一方面來說，其強化作用還是非常明顯的。制冷劑的投入和設備的引進都會在一定程度上加大企業(yè)投資的成本，不過由于其最終效果比較好，所以凍結法在軟土路基施工中的應用還是非常廣泛的。

2.2 鋪墊材料

目前，土建施工中選用的鋪墊材料大多是土工織物，如果在施工中鋪設一定量的鋪墊材料能夠很好的強化路基的結構強度，鋪墊材料有著很好的延展性，在壓力作用下能夠變形，既防止了材料的損壞，也對路基的土質(zhì)起到了一定的粘連作用;施工材料的成本較低，鋪設流程較為簡便，再加上其抗腐蝕效果較強，在工程施工中一直被廣泛的采用;這種材料在設計之初就有著防水的目的，因此卷材的表面會有很多的空隙，在鋪設之后會將路基的結構進行隔離，一方面可以將上層的水分進行過濾，另一方面也防止水分過濾時帶來的水土流失;在解決軟土路基沉降問題方面，鋪墊材料也有著不錯的效果，通過將路基的土層連接起來，實現(xiàn)路基的整體性，即便是因為外力或者其他因素造成的路面沉降，也會保證沉降的均勻。

2.3 石灰等添加劑的使用

與上述的化學制冷有很大的不同，雖然都是通過添加化學材料的方法達到強化土質(zhì)強度的目的，但是，制冷的目的在于土質(zhì)的冷凍，將土質(zhì)中水的應力效果也融入到了強度之上，相比于添加劑的吸水效應來說，冷凍效果會更加強力一些。那么如何針對現(xiàn)有的土質(zhì)情況對方法進行選擇呢。首先，應該遵循經(jīng)濟性的原則，如果土質(zhì)的含水量較大，那么使用的添加劑就會越多，這在使用成本上會有所增加。然后遵循質(zhì)量性原則，如果土質(zhì)較稀、含水量較大時，冰凍水的作用力效果會在強度供應上有更好的體現(xiàn)，相較于吸水來說有翻倍的效果。最后，遵循土質(zhì)的粘性情況，如果土質(zhì)粘性不高、含水量較小，那就不必采用冷凍的方法，簡單的添加劑使用不僅可以降低使用成本，而且在強度上也會更好。添加劑的作用不僅僅表現(xiàn)在吸水之上，它有著凝聚效應，其固結效果也比較不錯。

2.4 豎向排水固結法

豎向排水固結法是引用了建筑施工中基坑降水的相關原理，通過在施工周圍打造深水水井的方式，將地下水降低到一定的限度，然后用水泵將積水抽出。這種方法主要針對的是土層較厚、軟土飽和的情況，原理較為簡單，方法也比較直接。但是，這種方法有著一定的缺陷，施工單位在對地下水過量抽取之后，很容易造成地面的沉降。因此，在施工之前施工單位需要派相關的專家對地形、地下水以及施工進程進行監(jiān)測，找到降水的最優(yōu)標準，避免單純?yōu)榱私邓斐筛鼑乐氐氖┕な鹿省?/p>

2.5 水泥的灌注

在軟土路基施工時，利用相關的機械設備將水泥注入到軟土的路基之內(nèi)，在灌注的過程中需要對其進行不斷的攪拌，以保證水泥能夠和土層充分的融合，攪拌完成之后需要作風干處理，凝固之后的混合材料結構會比較穩(wěn)固。水泥的灌注有干濕兩種方法，具體的選擇需要根據(jù)施工的具體情況而定，過程中不僅需要保證攪拌的均勻，其灌注深度、高度也有著比較嚴格的參數(shù)控制。另外，施工的連續(xù)性需要得到保證，風干之后的水泥在灌注時效果會大打折扣。

2.6 振動擠密法

機械的振動會使土層的緊密度得到提升，但是，機械振動并不能適用于非常松散、含水量較大的土壤，如果通過上述做法例如添加劑的使用，會使壓縮的效果更加明顯，采用振動擠密的技術，應該根據(jù)土質(zhì)而定。另外，作為上述方法的輔助工具，會是一個不錯的選擇。

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