高速公路工程施工中軟基處理關鍵技術分析

劉馨茹 新疆金正建投工程集團有限公司

一、軟土路基的基本特點

軟土路基主要由軟土構成，從過往實踐經驗來看，軟土路基含水量較大，軟土整體結構相對較差，在外力作用下極易發生結構形變。同時，其透水性較差，承載力以及抗剪切力較低，可塑性相對較差。軟土路基的這種結構特性，對于高速公路項目施工活動的開展產生了極大的妨礙作用，一旦沒有采取合理的措施，應對軟土地質，勢必引發高速公路路基沉降、開裂等質量問題，嚴重影響了高速公路的通行能力。軟土中含有較多的水分，這種土壤特性使其在外力作用下，極易出現結構變形，并且變形結構體量較大，在施工環節，往往需要投入大量的精力，對軟土路基做好壓縮，避免土壤內部間隙過大，影響軟土地基的結構強度。采取相應的施工技術方案，有計劃、有目的地推動軟土路基施工活動有序開展，消除軟土路基的影響，保證高速公路施工活動的科學性、高效性。

二、高速公路工程施工中軟基處理存在的問題

（一）抗滲透能力問題

軟地基施工過程中，具有較強的抗滲透能力，分析土質與實際施工情況，透水性屬于軟基處理中的主要問題。由于軟土基的透水性不足，滲透系數的豎向值大都為100，將直接對土層水質的排放產生不良影響，且在實際施工過程中，地基沉降系數會受到抗滲透能力的影響，對土層水質的正常排放產生負面作用。軟土空隙較大，抗壓能力較差，地基沉降的系數受到影響較大，導致高速公路施工過程中沉降問題時有發生。

（二）路面開裂

在開展軟基處理過程中，土層之間的縫隙會不斷增加，土壤土層的空隙不均勻，沉降問題時有發生，土壤土層之間的空隙不均勻，直接導致路基不均勻沉降問題時有發生，而路基的不均勻沉降，將直接誘發高速公路裂縫問題的出現。

（三）路面沉降

在開展軟基處理過程中，未能依照相關施工標準開展施工，從而道路運行以后沉降事故的發生概率也不斷提升。缺少對過渡地段軟土路基基礎結構的把控，導致材料不符合相關施工標準，軟土路基地基施工剛度欠缺，路基形狀變化時有發生，對汽車的正常運行產生不良影響，甚至影響道路投入使用以后的壽命。分析這一問題發生原因，大都是由于地基自身結構設計異常，設計人員缺少對實地情況的考察，無法對土層位置進行判定，無法從地質情況出發合理采用施工技術干預。

三、軟土地基常用處理方法

（一）換填法

換填法是將軟土地基部分或全部挖除，然后再換填透水性較好的材料。這種方法施工工藝簡單，容易操作，質量也容易保證，通常換填厚度在1～2m。換填法施工主要以機械施工為主，人工為輔，采用機械設備將軟土地基全部挖除，并回填強度高、承載力強、穩定好的填料，碾壓密實后在進行上部構造物的施工。

通常，采用換填法處治的軟土地基深度不超過3m，換填厚度過大會增加工程造價，影響經濟性。常用的換填材料有碎石、二灰土、砂礫材料等，這些材料不僅僅自身強度高、穩定性好，對周邊土體的影響也較小。進行換填施工前要制定科學合理的施工方案，綜合考慮路基截面形狀、工程地質條件、承載力要求、材料供應和施工人員的技術水平等因素。

（二）排水固結法

在公路軟土地基處治中，排水固結法是最常用的方法之一。這種處置方法的原理是在軟土地基處治之前，采用砂袋、塑料排水管等措施設置的排水通道，排出地基內部的多余水分。軟土地基內部多余的孔隙水被排出，可提高土體的密實度，降低土體的孔隙比，進而達到提高土體強度的作用。這種方法廣泛應用在淤泥質或者粘土性質的軟土地基中，排水效果較好。也可采用豎向排水體，排出軟土地基內部的水分提高地基承載力。在排水固結施工中，可以采用加載的方式（如真空預壓法、砂井預壓法等）提高排水速度。采用排水固結法，可以逐步排出地基內部多余的水分，使土體慢慢固結，達到提高土體強度的目的。

（三）密實法

1.強夯法

強夯法是比較常用的一種軟土地基處置方法，將大型夯錘提高到一定高度后以自由落體的方式夯擊地基，利用沖擊力排出軟土地基內部的孔隙水、使土體密實，加速固結，提高地基承載力。強夯法施工前應制定方案，確定落錘高度、夯擊能量和夯擊遍數等施工參數，做好夯點布置。強夯法適用于飽和度較低的粉粘土，處治深度為6m～8m。強夯法所使用的機械設備簡單，施工效率高，施工工期短，對施工工藝要求不高，節約原材料。然而，強夯法對施工現場的周邊環境要求較嚴格，還會污染周邊環境。因此，在選擇強夯法處治軟土地基前，必須綜合考慮各方面因素。

2.拋石擠淤法

拋石擠淤法是在軟土地基內部拋填一定數量和規格的片石，并借助外力的作用將軟土地基內部的淤泥擠出，最終以片石代替淤泥，達到提高軟土地基的目的。這種方法適用于液性指數較高的土體，與置換方式不同，拋石擠淤法是使用片石置換淤泥，改變了路基地基的結構，是一種安全、有效的處理方法。拋石擠淤法施工的關鍵是拋石速度，速度越快，可以排除越多的淤泥。對山區高速公路，路基開挖下來的片石可以直接拋填到軟土地基，節約了原材料。為了防止處治后的軟土地基碾壓過程中出現“彈簧”現象，應在其上部攤鋪一層30cm左右的砂礫石墊層。

四、結束語

2020年，我國高速公路通行里程達到16.9萬公里，日益健全的公路體系，激活了經濟發展活力，為貨物運輸、人員流動等活動的開展奠定了堅實基礎。為持續提升高速公路施工建設水平，施工企業需要針對不同地形地質條件的特殊性，制定有效的技術方案，通過技術優勢、管理優勢的發揮，逐步形成完善的高速公路施工體系，科學應對軟土區域帶來的施工難題，實現高速公路施工質量與管護難度的有效兼顧。