高速公路軟土路基處置技術研究

李旭紅

(山西路橋第一工程有限責任公司)

由于我國軟土的廣泛分布，軟土路基的處置工作成為高速公路施工常見的技術問題。在高速公路施工中，影響高速公路路面出現不平的因素很多，而影響最深的就是軟土路基。軟土路基易變形，有些道路在施工過程中，由于軟土路基的變形無法開展下一步的定型鋪設路面，如果不考慮變形的路基，鋪設了路面，就會使整個高速公路的路面在沒開始使用時就發生變形和不平整。隨著高速公路的交通量增加，高速公路的路基就會受到更嚴重的損壞，橋頭斷裂、路面沉塌等問題都會出現，影響高速公路的正常使用，所以，對高速公路軟土路基進行技術性的處置至關重要。

1 軟土路基的特點

軟土泛指具有低強度、耐壓縮的軟弱土層。一般將軟粘土、淤泥土、淤泥等稱為軟土。由于我國地域遼闊，平原、盆地、三角洲等區域這些軟土都分布廣泛。在這些地域進行高速公路施工大多都存在軟土路基的問題。這些軟土大多具有含水高、密度小、耐壓縮等特點，如果不對軟土路基進行技術處置就會對高速公路的建設產生極大的危害。高速公路強度達不到標準，極其不穩定，當大量車流通行后，路面不能承受負荷，軟土路基就會發生破壞，局部出現路面沉陷、橋頭塌方等問題。由于路面長期的負荷工作，路面還會發生變形，路面斷裂、路面沉降、路面損壞等危害。

2 高速公路軟土路基處置技術

2.1 砂墊層法

砂墊層法是軟土路基常用的軟土層技術處置辦法。砂墊層法的原理是挖掉淺層上的軟土或淤泥土、炭土等不良土層，回填較堅硬的、粗粒的材料壓密，按回填材料的不同一般分為砂墊層、煤灰墊層和碎石墊層等，一般較常使用的是砂墊層回填法。砂墊層的回填不能太厚，太厚成本太高，施工產生的費用過大，砂墊層的回填也不能太薄，回填層太薄就不能發揮墊層的基本作用，起不到固化路基的效果。

砂墊層法可用在一般軟濕地表，使填土底層實現排水，這樣既可以提高軟土路基的強度，還可以防止軟土層由于長期的負荷載力，使軟土路基中的回填土層與軟土路基中的軟土混雜在一起，使高速公路路基發生沉降。

砂墊層法一般應用在路基軟土層比較薄，經過公路施工一段時間后，地段沒有發生較重地表沉降問題的路段。而排水砂墊層一般是在路基底部鋪上一層砂層，使軟土路基增加排水層，砂墊層的填土需要按荷載進行逐漸填加，這樣軟土路基滲水就可以從砂墊層中排出，從而保證砂墊層排水工作的順暢。而砂墊層回填的材料需要選擇滲水性能好的，一般選用粗砂(小于0.074mm～y粒)，含泥量不能大于15％，砂墊層的厚度一般0.6～1.0m。在砂墊層上面還要填上一層黏性土，可以把封住水，防止上返到路基上層。修建高速公路軟土路基一定要在路基兩側修建排水溝，砂墊層滲水通過排水溝排出到路基外面，從而保證路基的穩定性。

2.2 粉噴樁法

粉噴樁法也是加固公路軟土路基的重要技術手段。經過粉噴樁技術處置方法進行加固的地基可以有效改善軟土地基的承載力，既可以減輕地基的沉降，也能抑制軟土地基變形。粉噴樁法在高速公路軟土路基的施工中廣泛使用。

地質條件配合粉噴樁法具有十分復雜的技術難題，所以，我國目前在高速公路軟土地基中粉噴樁法的進一步認識與應用也在不斷的技術研究之中。粉噴樁法的承載力計算和地表沉降詳細分析，都需要做進一步的技術研究。

粉噴樁對軟土路基的技術處理一般采取兩種方式，一種是使用固化劑石灰或水泥與軟土路基中的軟土發生化學反應，形成更大剛度、強度的水泥土或石灰土。另一種是使用水泥土樁或石灰土樁和樁間形成復合地基。

粉噴樁對軟土路基的加固主要通過專業設備，把水泥噴射在加固深層土中，經過攪拌與壓縮，形成物理和化學的反應，把周圍水分吸干，形成高強度的水泥樁體，水泥樁體和樁間土形成的復合地基比天然土層地基強度高出1～1.5倍。

粉噴樁法進行公路軟土路基施工主要技術有以下幾點。

(1)準確定位:粉噴樁法施工前要開整施工場地，只有保證場地的平整才能使軸線與樁位準確測量放置。

(2)攪拌機調整:攪拌機一定要準確安置在合適的位置，并且調整平穩，以便于開始攪拌工作。攪拌機和樁位間的誤差不能過大，一般誤差不能超過50mm，攪拌機的軸垂直度不能超過1％。

(3)發動轉機，開始預先攪拌下沉，要鉆透到規劃設計的厚度為止。

(4)粉噴攪拌:要把材料均勻的粉噴，全樁重復攪拌工作，慢慢攪拌。

(5)鉆機升高到離地面不足0.5m時，要停止鉆機的攪拌噴粉工作。移動鉆機，開始施工下樁。

(6)檢測:粉噴樁的施工一定要按照規定的原材料配比進行成樁試驗。各種噴粉的參數、鉆機鉆進參數、攪拌速度、管道壓力等這些參數一定要及時做好各種取樣試驗，送到檢測部門。

2.3 換填法

換填法包括開挖換填法與拋石擠淤法。

開挖換填法是指局部清除影響公路路基穩定的軟土，用無侵蝕能力的低壓縮材料進行置換。采用分層夯土的方法，按照軟土的土層分布情況，進行局部換填。開挖換填深度不能低于2m。開挖填法所用原料主要選擇灰土、砂卵石和工業廢渣等。

一般換填石灰土用于不滲水的路基，換填土料就地打碎過篩，粒徑不能大于15mm，而石灰的采用大多用塊灰，換填之前，先澆水粉化，灰、土的比例一般為2∶8或采用3∶7的比例。先把公路基基底徹底碾壓，然后分段開始換填工程，新鋪的灰土當日要立刻夯實，要連續的進行下一步工程。

一般換填砂石和卵石，采用的材料大多選用質地堅硬的粗砂或卵石、含泥量不超3％的碎石等。如果選擇人工配置的砂石，一定要先將砂石拌均勻，然后才能開始換填，壓實土層，而換填的土層厚度不能超過15～20cm，施工過程中，含水量不能超過12％。

換填碎石或者工業廢渣是我國目前高速公路軟土路基換填應該比較多的選擇，這種換填加固路基方法，具有土層強度大、穩定性強、地基固化快的特點。經過碎石和工業廢渣換填的路基能更快的穩定路基施工的要求，而對碎石和廢渣的選擇，直徑范圍在5～60mm之間，材料含泥量不要超過5％。

拋石擠淤法是通過在公路軟基基底拋入毛石，將淤泥從基底擠出來，達到提高軟土地基強度的目的。這種方法簡單易操作，效果好。拋石擠淤法適合積水洼地的施工，這里大多排水施工困難，泥沼厚度大，拋入毛石的大小不能小于30cm。施工過程中，要從軟土路基中間開始，中間向前向后最后向兩側排擠，再經過重型壓路機的反復輾壓，毛石密實輾壓密實后，再鋪上各種濾層進行填土工作。

高速公路軟土路基處置技術研究是關系到我國公路的基礎設施建設工作，一定要解決軟基處理的技術難題，根據我國不同地區地質的復雜變化，采用不同的軟基處理技術。相同的地質結構有時也不能采用相同的軟基處理辦法，綜合應用各種軟基處理技術，才能真正處理好我國高速公路軟土路基的問題。

3 結束語

我國高速公路軟土路基的處置研究工作是為了使高速公路不會出現局部的破壞，保障高速公路的穩定運行。高速公路使用期間如果出現沉降問題，會直接影響車輛高速平安行駛的。高速公路的軟土路基施工經過技術處置后，對軟土路基的結構進行改變，施工質量得到了很大的提升，軟土路基處置技術對高速公路的工程質量建設起著非常重要的作用。

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[2] 郭訓民.淺談高速公路軟土路基的施工處理方法[J].中國科技縱橫，2011，(18).

[3] 杜斌.高速公路路基工程中軟土路基的施工技術分析[J].建筑遺產，2013，(17).