高速公路施工中的軟土路基施工技術分析

文/王軍

1 前言

路基施工水平可直接影響到公路工程全生命周期，為切實保障路基施工質量與效率，我們需將工作重點放置在軟土路基施工處理環節，不斷優化軟土路基施工處理流程，進一步提升軟土路基施工處理效果，使軟土路基施工水平與工程總體質量管理目標相符。

2 高速公路工程軟土路基結構及特征

高速公路工程軟土路基內部主要包括粘土顆粒、淤泥等材料，相較于普通地質結構的路基而言，軟土路基內部結構孔隙率較大、含水量豐富，部分粘土地基中還存在一定的有機物。

由于不同高速公路工程地質結構存在較大差異，有的高速路基中的物質會下沉并出現絮狀結構。經過實際調查研究發現，軟土路基內部含水量達到35%～80%時，孔隙率會達到1%～2%左右[1]。同時，軟土路基還會受到更加明顯的剪切力影響，導致路基在實際運營期間極易出現流變性；路基在結固沉降后，會發生二次軟土沉降現象，導致后期公路工程整體運維難度提升。另外，在軟土路基受到較大震動或擠壓力的情況時，內部結構強度更易受到不利影響。在軟土的液限指數與壓縮指數成正比關系時，軟土結構重量及荷載可以有所恢復。如果沒有對軟土地基結構進行專項排水處理，也會導致軟土地基結構速度與抗減強度逐步下降。

3 高速公路軟土路基施工問題

3.1 路基沉降嚴重

如果高速公路施工現場多為軟土結構，則路基在具體施工期間經常會出現沉降問題。由于軟土土壤的壓縮性較為顯著，軟土路基會在長期運營過程中呈現出不均勻沉降情況。如果沉降位置位于構造物連接處，則沉降問題會嚴重影響到構造物自身的穩定性，使路面結構平整度下降，無法從根本上保障車輛行駛期間的舒適度與安全性。因此，為進一步控制軟土路基演變速度，相關人員需要在路基設計前做好沉降問題的預測判斷工作，采用合理方式處理軟土結構，避免在路基后期運營時間出現較為嚴重的不均勻沉降問題。

3.2 經常發現滑坡問題

在高速公路軟土路基施工期間會經常出現路基滑坡問題，導致施工期間的安全性、穩定性無法從根本上保障[2]。造成路基滑坡現象發生的主要原因是施工環節管控不當，設計方案與施工現場實際情況不符。另外，在公路工程實際施工期間，還會受征地拆遷等因素影響，工程施工工期被嚴重壓縮，導致軟土路基施工期間的坡體結構處理環節施工質量控制不到位。為預防高速公路軟土路基滑坡問題的發生，管理部門需對原土路基施工全過程進行嚴格管控，針對滑坡預防工作制定出相應的施工管理機制，從根本上提升軟土路基施工期間的可控性。

4 高速公路軟土路基施工方法

4.1 排水固結法

排水固結法需要在天然軟土地基表面增加砂墊層等水平排水結構，如果工程對地基結構的排水率要求較高，還要在地基砂井處設置豎向排水體系，通過加載預壓等手段，控制土體結構內部含水量，從根本上提升軟土路基結構的具體強度。排水固結法主要分為以下幾種形式：

4.1.1 設置水平排水墊層。要求用于水平排水墊層的材料應具有良好的透水性，同時滲透系數控制在標準范圍之內，并充分發揮出其自身的反濾作用。設置的水平排水墊層主要為中粗砂，材料自身的凝聚力應控制在3%[3]。

4.1.2 設置豎向排水墊層。部分高速公路工程的袋裝沙井斷面小、施工流程少、設施操作便捷等特征，可以從根本上保障墊層排水水平，避免在墊層施工期間產生不均勻沉降問題。另外，在設置豎向排水墊層過程中，還需要配合使用導管式振動打設機械設備，切實保障豎向排水墊層設置期間的質量與效率。

4.2 水泥攪拌樁

在高速公路軟土路基施工期間，水泥攪拌樁是常見的施工技術之一，施工人員可以通過深層攪拌的方式，將軟土與固化劑結合在一起，確保軟土結構能夠凝結成同一整體，具備更加顯著的整體性、水穩性，因此更適用于軟土地基主要為淤泥、粉土土質的情況。在實際施工期間，水泥攪拌樁不會產生較大的振動及噪聲，且施工后不必進行建筑垃圾的外運。水泥攪拌樁結構既可以獨立，又可以搭接在一起[4]。水泥攪拌樁自身的滲透性較小，在實際應用期間可以有效改善軟土地基各項力學性質，從根本上提升軟土地基結構的承載力。但值得注意的是，在水泥攪拌樁施工過程中，還要針對卡管、噴漿堵塞等問題制定出相應的運維方案，施工前做好設備的檢修處理，確保水泥攪拌樁能夠在軟土路基施工過程中發揮出重要作用。

4.3 拋石擠淤施工技術

在拋石擠淤施工技術實際應用過程中，需要在軟土路基底部中心到兩側設置一定數量的碎石，切實控制軟土路基結構內部含水率，保障軟土路基施工期間的施工強度。同時，應用在拋石擠淤技術中的碎石尺寸不應超過0.3m。相較于其他軟土路基處理技術而言，拋石擠淤施工方法更為簡便，主要被應用在積水量較大的洼地、排水困難、淤泥較多的軟土地質條件。在使用拋石擠淤施工技術過程中，相關工作人員應細致分析施工場地的地質與水文條件，如果因為經過長期雨季而出現大規模上層滯水，則需要事先進行排放處理。

4.4 真空預壓技術

高速公路軟土路基真空預壓施工技術主要就是在地基表面鋪設密封膜，借助真空設施，將密封膜與地基表面抽成真空狀態。由于密封膜下部砂墊層與土體結構中的垂直排水通道形成負壓力，使孔隙水排放速度進一步提升，進而有效增長軟土路基固結度。

4.5 強夯與換填技術

由于高速公路軟土路基結構內部含水量較大，為避免軟土地質條件對工程路基結構穩定性造成不利影響，可以將軟土換填為強度高、穩定性更強的材料，并配合專業施工設備進行強夯處理。在實際應用強夯與換填技術的過程中，會出現數量較多的施工廢土，導致施工期間的現場管理成本進一步增長。因此，在強夯與換填處理過程中，相關工作人員需要嚴格遵照施工方案開展施工流程，減輕因人為操作不當導致的軟土路基施工穩定性下降問題。

5 高速公路軟土路基施工要求

在高速公路軟土路基施工期間，施工質量與效率會受到各類不穩定因素影響。為有效改善軟土路基力學特征，相關人員需要將工作重點放置在前期地質勘查方面，使勘察結果能夠作為軟土路基施工重大事宜的決策依據。施工人員應細致分析高速公路工程具體建設要求、建設區域特征、交通線路未來規劃形式，不斷優化軟土路基施工方案，做好軟土路基技術調研工作，細致分析施工區域內自然環境特征，避免不良地質因素對最終施工成果造成不利影響，同時避免過于依賴以往成功施工經驗，制定出的軟土路基施工方案與工程具體施工要求相符[5]。

6 高速公路不同軟土路基處理方式

6.1 軟土路基處理技術在地表面中的應用

為進一步控制軟土地質條件對高速公路工程建設效果造成的不利影響，相關人員還需要做好地基表面土層結構的處理工作，從根本上提升地基表面土的強度，切實保障地基結構整體抗剪與抗變水平，從根本上保障高速公路工程建設期間的全壽命周期。另外，為有效解決軟土路基結構含水量較大問題，施工人員還需通過設置槽溝的方式排放地表水，使用透水性良好的施工材料回填排水槽溝。

6.2 合理處置墊砂層

高速公路軟土路基施工區域的墊砂層較薄，難以充分發揮出墊砂層良好排水功能[6]。因此，在軟土路基工程實際施工期間，相關工作人員需采用合理手段，將墊砂層實際厚度控制在20cm 左右，使墊砂層能夠始終保持最佳排水效果。另外，在處理墊砂層過程中，還需要結合軟土路基具體排水要求，進行適宜的荷載試驗，明確墊砂層排水速度、凝結速度等參數數值，同時使軟土路基墊砂層清潔性、含沙量與實際施工要求相符。

6.3 注重加固飽和軟土路基

在高速公路工程路基為飽和軟粘土結構的情況下，施工人員還需要配合使用更加適宜的加固手段。利用專業化攪拌設備，確保施工材料能夠充分混合在一起；配合使用適宜的固化劑，確保固化劑能夠與施工材料發生更為充分的物理及化學反應，形成力學性能更為優質的路基結構。另外，借助添加固化劑的方式改善飽和軟粘土路基結構，也可以進一步增強路基結構整體性，切實保障高速公路工程整體施工效率，降低大眾出行安全事故的發生概率。

7 結語

總而言之，隨著我國高速公路工程建設規模逐步擴大，高速公路數量增多，存在于高速公路施工期間的軟土地基施工問題更加顯著。為從根本上提高軟土地基施工水平，確保軟土地基施工效果與工程實際監管要求相符，相關施工人員需要結合工程具體施工要求，不斷優化實際施工方案，制定出專項可行的軟土地基施工質量控制機制，進而推動高速公路工程建設綜合效益最大化目標的實現。