高速公路軟土路基施工技術研究

何明軍

高速公路軟土路基施工技術具有一定的復雜性，對軟土路基沉降程度和固結情況進行有效控制，可為高速公路工程的施工質量提供基礎保障，對于高速公路運營的安全性和降低維護成本具有重要影響。文章介紹了高速公路軟土路基施工的主要特點和相關技術，并研究了高速公路軟土路基施工的處理過程。

高速公路;軟土路基;施工

U416.1-A-04-011-3

0?引言

軟土路基的清淤、排水、沉降和固結的技術問題一直以來都是高速公路施工中主要面臨的難題，這是由于軟土路基施工區域地質結構復雜、軟土沉降不均，且多數軟土結構在沉降過程中表現為無任何規律，這對高速公路施工提出了較大的挑戰。已有較多專家和學者開展了多項具體試驗，在高速公路的軟土路基施工中形成了一套獨立的、可行的技術體系，一方面聚焦在軟土路基的含水量、土質強度和抗剪強度上，另一方面嘗試并實施了具體的解決方案，如使用較為先進的凍結技術、鋪墊技術等，旨在不斷解決高速公路軟土路基施工中的一系列問題，逐步強化軟土路基的結構載荷能力，保證高速公路工程整體施工的效率和質量。

1?高速公路軟土路基施工的主要特點

1.1?含水量較高

軟土一般由黏土顆粒物及淤泥等成分構成。軟土路基通常具有較大的孔隙，因此，高速公路軟土路基的施工中含水量較高屬于主要特點，且軟土路基中部分有機物在各類地質結構中呈現為絮狀結構。軟土路基一般含水量在40%～80%左右，由于剪力的作用使得軟土形變較為突出，軟土的固結沉降將反復發生，對高速公路的交通安全帶來十分不利的影響[1]。

1.2?土質強度低

軟土路基的結構強度較差，當發生擠壓或震動后，軟土路基的絮狀結構將發生很大的破壞，使軟土路基的結構強度進一步降低，情況嚴重時還會發生流動，在經過一定的擾動之后，軟土的強度將隨時間的變化而逐漸恢復。此外，軟土路基的土質結構也具有較高的壓縮性和較差的滲透性等特點，其壓縮模量一般在4 Pa以上，壓縮性和液限指數成正比關系。

1.3?抗剪強度低

軟土路基的抗剪強度很低，在自然軟土結構中，非排水的抗剪強度在20 MPa以下，內摩擦角一般介于20°～35°之間。因此，載荷情況下或排水固結情況下的抗剪強度將發生顯著變化，當排水固結速度變快時，軟土路基抗剪強度將有很大的提升空間。

高速公路軟土路基施工的主要特點如表1所示。

2?高速公路軟土路基施工主要技術分析

2.1?凍結技術

凍結技術主要通過添加液態氮或二氧化碳的措施來使軟土路基膨潤。隨著建筑工程施工技術的不斷發展，現階段出現了密閉式液壓系統技術，即通過制冷設備與密閉式液壓系統相連接，實現軟土內部冷卻液循環、流動的過程，進而達到凍結濕土的目的，這在一定程度上提高了軟土路基的結構強度。

對于挖土深度>8 m或較低地下水位的施工，凍結技術通常是一種較為有效的措施，在軟土路基的施工中能夠達到預期的施工效果[2]。

2.2?鋪墊技術

在國內目前的軟土路基常規施工中，對于路基表層部分通常使用一定的鋪墊材料，這對土工織物的工程性能提出了較高的要求，例如土工織物應具有較高的抗拉度和耐腐蝕性，且應具有相應的連續性和便捷性。鋪墊技術在軟土路基施工中的有效運用，能夠有效減少填方后路基發生沉降的情況。另外，土工織物的合理鋪墊也能夠增強路基的載荷能力。土工織物主要由土工布以及格柵組成，將土工布和格柵共同鋪墊在軟土路基表層，具有一定的隔離和排水功用，對于反過濾和路基結構性能的增強也具有一定效果。

2.3?外加劑技術

在黏性土質的軟土路基施工中，外加劑的使用較為常見，主要是添加在軟土路基表面的黏土層中。添加劑可提高軟土路基的抗壓縮性能，降低軟土中的含水量，提高軟土的積聚能力，使軟土發生化學性固結，綜合提高軟土路基的結構穩定性。常見的添加劑有生石灰、熟石灰和水泥等[3]。

2.4?排水固結技術

在飽和度較大的軟土路基施工中，排水固結技術較為常用。排水固結技術主要是通過在天然地基設置排水措施，由建筑結構的自重來分層增壓，逐漸排除軟土中的孔隙水，使軟土達到固結和均勻沉降的施工效果。該技術是穩固軟土地質結構強度的有效方法，綜合排水固結技術和密閉式加壓技術能夠使軟土路基中的水分快速排出，提高排水的效率，增強軟土結構強度，減少軟土路基的不均勻沉降，提高載荷能力。此外，常用的固結技術還包括真空預壓技術、堆載預壓技術以及電滲排水技術等。

2.5?振密擠密技術

振密擠密技術是一種傳統的施工技術，使用爆破、振動和夯實等措施使土質結構密實，增強軟土路基的抗剪強度。振密擠密技術分為縱向和橫向兩個分支，對于滲透性較差的軟土路基施工十分適用。施工過程中對于設備的要求不高，加固施工材料用量較少，是軟土路基施工中首選的固結技術。但振密擠密技術在軟土路基的施工過程中可能引發對周邊環境的各類不良影響，如造成施工周邊地質結構的破壞等[4]。

高速公路軟土路基施工主要技術分析如表2所示。

3?高速公路軟土路基施工處理及驗收流程

3.1?軟土路基施工處理

結合上述高速公路軟土路基施工的主要特點和技術，在高速公路軟土路基的施工處理過程中，應考慮施工區域的淤泥厚度，采用適合的軟土路基施工技術。具體來說，高速公路的軟土路基施工處理過程分為施工的準備階段和處理階段。在高速公路軟土路基的處理中應對所用的施工機械設備進行詳細檢查，包括施工機械的運行工況、質檢報告等，保證工程的順利進行，杜絕使用不合格的施工機械設備入場施工。對高速公路軟土路基的施工填料進行抽樣監測，以保證施工原料的質量。對于高速公路軟土路基的施工流程應進行規范，明確各個施工階段的具體分工和任務，明確相關單位和責任人的具體職能，保障

工期節點進度和施工效率，做好施工前期的規劃工作，為工程整體質量奠定基礎。對于高速公路路基施工過程中遇到的一些難題，如淤泥厚度大、水位高等影響施工現場排水的因素，應做好以下施工預防措施：

（1）施工前應認真做好軟土路基淤泥處理，必要時設置臨時排水溝將積水及時排出。

（2）在填鋪碎石過程中應注意分批次、有序填鋪，確保路基的整體平整度。

（3）綜合分析軟土路基淤泥具體厚度，采用合適的排淤和加固措施。

（4）嚴格履行工后試驗及質檢流程，對于施工中不合格項應及時提出并限期整改完成。

3.2?軟土路基質量驗收

為保證軟土路基施工階段的質量符合工程標準，應嚴格履行軟土路基施工質量驗收流程。高速公路軟土路基施工的質量驗收流程如圖1所示。

圖1有關高速公路軟土路基施工質量的驗收流程僅從幾個主要的施工環節方面進行了大致分析，意在針對軟土路基整體工程的施工質量進行宏觀把控，而在路基填料的質量、結構壓實標準及沉降數值監測等微觀質量控制方面，尚未展開詳細論述，這些方面的相關內容將在后續軟土路基質量控制方案的研究中進行深入論述[5]。

4?結語

高速公路工程主體結構的穩定性及安全性是衡量工程質量的主要標準，軟土路基的施工質量直接影響高速公路的工程總體質量。本文深入研究了高速公路軟土路基施工中的主要技術，包括凍結技術、鋪墊技術、外加劑技術、排水固結技術及振密擠密技術，從應用范圍、主要原理和適用條件等幾方面對這類主流、核心的軟土路基施工技術進一步闡述，為高速公路的優質、高效施工提供相應的理論依據。

[1]曹海鋒.簡析公路施工中軟土路基的施工技術的處理[J].江西建材，2016（18）：188.

[2]賀?昆.以江西某公路工程為例淺析公路工程軟土路基施工技術[J].珠江水運，2014（11）：74-75.

[3]李志凱.關于高速公路軟土地基處理措施研究[J].山西建筑，2018，44（17）：159-160.

[4]孫中緒.高速公路施工中軟土路段路基的施工技術[J/OL].建筑技術開發，2019（1）.

[5]鄧明鏡，余?婕.軟土地基處理技術在高速公路工程中的應用[J].交通世界（中旬刊），2018（10）：103-104.