高速公路中的軟土路基施工技術

邱 麗 榮

(山西遠大公路橋梁建設養(yǎng)護有限公司，山西 忻州 034000)

0 引言

高速公路是我國交通運輸體系的重要組成部分，作為我國交通運輸?shù)闹饕ǖ溃滟|量與穩(wěn)定性直接關系到車輛與行人的安全，因此，質量控制是關鍵，但是由于在施工中經(jīng)常遇到軟土地基，其承載力較差，無法保障公路運行后的穩(wěn)定性。所以，我國不斷進行軟土路基施工探究，探究有效的施工技術提升軟土路基施工效果，從而避免軟土路基對高速公路運行造成負面影響。

1 軟土路基特點與危害

軟土路基的土體以一種松軟的物理形態(tài)存在，具有含水量大、有機物含量少、流變性的特點，這種路基的透水性較差，容易出現(xiàn)積水，而且在剪應力作用下容易出現(xiàn)變形；并且軟土路基本身的承載力不強，施工中無法滿足高速公路強度的要求，當遭受外部荷載沖擊下，容易塌陷，從而無法保障承載大量車輛運行[1]。

路基作為高速公路的基礎部分，起到承載公路的作用，對保障公路的使用性十分重要。一旦遇到軟土路基并未得到合理的處理，路基承載力達不到標準，必然會導致運行中出現(xiàn)事故，從而造成人員傷亡與經(jīng)濟損失，嚴重威脅社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。

2 高速公路軟土路基施工技術

一是凍結法。在使用過程中利用二氧化碳膨潤土、液態(tài)氮等作為冷卻液，控制土壤的流動性，從而凍結路基的軟濕土，實現(xiàn)提升土體強度的目的，這種方法有效的控制了土壤的壓縮性，但是其適用范圍有限，地基土體深度處于7 m～8 m范圍內(nèi)適用此方法；地下水位相對較低情況下也可以使用此方法。

二是添加劑法。這種方法適用于粘性土壤中，通過使用添加劑與土壤混合，改善粘性土壤性能，從而提升路基強度，降低其壓縮性。常用的添加劑為生石灰，其能夠有效降低土壤的含水量，使土壤快速固結。

三是鋪墊材料法。這種方法將具有抗拉強度高、耐腐蝕、連續(xù)性好的土工織物作為鋪墊材料鋪置在軟土路基內(nèi)部或表面，發(fā)揮提升路基承載能力的作用，能夠緩解軟土路基沉降情況。常用的鋪墊材料有土工格柵(如圖1所示)、機織土工布等。

四是豎向排水固結法。對于填土地基以及具有高飽和特征的軟土通常通過豎向排水固結法進行處理，首先需要確定豎向排水井點位置，并根據(jù)排水需要選擇加壓系統(tǒng)，提升路基的排水性能；并配合壓力吸抽氣電場促進地基排水與固結，這種方法也能顯著提升路基強度，避免出現(xiàn)路基沉降問題[2]。

五是振密擠密法。這種方法主要是利用機械壓縮設備以及夯實設備進行土壤處理，或通過打樁機對路基土體進行大力撞擊，從而通過振動縮小松散砂性土壤顆粒的縫隙，但使用這種方法前需要確定土壤的性質以及周圍環(huán)境，避免震動過大對周圍穩(wěn)定性造成影響。

六是水泥攪拌樁加固法。這種方法通過專業(yè)的設備將水泥注入到路基中，通過水泥以及路基土體發(fā)生的化學反應，增強路基土體的強度與承載能力。其中水泥充當固化劑，要對其灌注的時間以及灌注量進行合理的控制。

3 高速公路軟土路基施工的具體處理措施

3.1 路基表面處理

在高速公路路基施工過程中，如果軟土部分只存在路基表面，軟土層較薄直接可以通過表面處理的方式，提升地基的穩(wěn)定性與承載能力，這能夠降低施工的復雜性，有效控制施工成本。通常對路基表面軟土層進行處理，主要采用排水法、換填法等方式，能夠快速提升路基表層強度以及抗變形、抗剪能力，為后續(xù)機械施工奠定良好的基礎。同時為了提升施工效率，在表層處理可以覆蓋一層填土，以便均衡路基荷載；通常使用的換填或填土都為土質較好的土體，含水量低、可壓縮性小，但如果仍然存在土體含水量較大的情況，可以通過建設排水溝，將水分排出地表，直接在合理位置上開挖溝槽即可，但是要注意路基處理完成后，要對排水溝槽進行回填，回填最好采用具有透水性能的材料[3]。

3.2 砂墊層處理

軟土路基中會存在淺薄的砂墊層，其具有良好的排水性能，可以在路基處理過程中得到有效利用。通常在砂墊層品質良好的情況下，其可以對軟土路基處理發(fā)揮積極的意義，但是需要注意的是，砂墊層的厚度是一項關鍵因素，厚度決定了其排水性能，正常在20 cm左右的厚度情況下，其都可以發(fā)揮良好的排水性能。但是單純依靠砂墊層進行排水并不能滿足高速公路建設要求，還需要通過荷載試驗更精準的了解砂墊層的排水情況、排水速度、土質凝結速度，從而制定合理的措施保障土質排水后強度以及承載能力能夠快速恢復。如果需要在施工中對砂墊層進行重新處理，必須保障使用材料的清潔性，含泥量過高會影響其排水性能，而且必須保障砂墊層處于濕潤狀態(tài)，這種情況下進行后續(xù)施工，才能有效發(fā)揮出砂墊層的作用[4]。

3.3 粘性軟土地基處理

粘性土壤的處理相對復雜，通常通過排水的方式降低其含水量，從而提升路基強度，因此，為了有效提升施工效率，快速實現(xiàn)處理效果，可以將垂直排水設施安裝在路基中，提升排水速率。但要保障排水設施材料科學、合理，目前常使用的排水材料有塑料排水板與砂井兩種，具體的選擇要根據(jù)施工方案以及整體需求來確定。在安裝排水設施過程中，為了避免對路基穩(wěn)定性造成影響，出現(xiàn)局部塌陷與沉降問題，需要在路基中設施填土坡面，保障其穩(wěn)定性，位置應確定在路基頂面寬度范圍內(nèi)；如果使用砂井進行排水，要事先規(guī)劃排水渠道，并根據(jù)軟土路基的含水量確定砂井尺寸，掌握使用中涉及的數(shù)據(jù)，預測路基的沉降情況，從而選擇合適的方法進行施工操作[5]。但是需要注意的問題時，在施工過程中，通過數(shù)據(jù)的整理與分析如果發(fā)現(xiàn)可能會導致質量問題與安全問題出現(xiàn)，要重新探究施工方案的可行性，并進行相關內(nèi)容調整，保障問題或隱患借出后再進行下一項施工。

3.4 高飽和軟粘土路基處理

對于高飽和軟粘土的處理需要使用外加劑，如利用水泥等作為固化劑，凝結軟粘土提升土體的強度。這種路基通常采用水泥攪拌樁加固方法，利用水泥等物質充分與土體發(fā)生物理與化學反應，從而形成新的優(yōu)質地基，這種方式能夠有效的提升路基的整體性能，而且實現(xiàn)路基土體性質的改變，促使地基整體質量的提升。但是使用過程中必須合理劃分高飽和軟粘土的類型，選擇合適的固化劑進行處理，能夠充分與土體發(fā)生反應。

4 結語

在高速公路建設中，軟土路基是影響質量與安全的重要因素，為了保障公路運行環(huán)節(jié)能夠充分發(fā)揮性能與效益，在施工環(huán)節(jié)應重視對軟土路基的處理，強化質量控制，合理的進行處理，有效的提升軟土路基的穩(wěn)定性與承載能力；而且要重視處理技術水平的提升，并綜合考量各項因素，不斷提升軟土路基處理的性價比，以便我國高速公路建設充分實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益，為我國交通事業(yè)的發(fā)展做出更多的貢獻。