軟土路基施工技術在高速公路施工中的應用

馬九青

(四川蜀通港口航道工程建設有限公司，四川 南充 637000)

0 前 言

現階段國內高速公路建設里程不斷增多，公路系統日漸完善，為加快地區經濟發展，保障大眾出行效率，奠定了堅實基礎。現階段高速公路施工過程中經常會遇到軟基結構，如果沒有制定出合理專項的軟土路基施工方案，會導致路基結構承載力及穩定性下降，后期引發地面開裂甚至不均勻沉降問題，嚴重影響到高速公路使用壽命。

1 高速公路軟土路基結構特征

高速公路軟土路基結構主要由軟土構成，由于軟土內部含水量較大、結構整體性較差，在外力荷載的作用下經常會出現變形問題。相較于其他結構而言，軟基結構的透水性較差，承載力及抗剪切力不足，可塑性能不佳，切實提升了高速公路路基施工難度。在沒有對高速公路軟土路基結構進行良好處理的情況下，在公路實際運營時經常會出現各類病害問題，如路面開裂、路基不均勻沉降等，對公路整體服務性能造成嚴重不利影響[1]。由于軟基結構內部水分較多，在常年受到行車荷載力的影響下，結構自身也會經常出現變形情況，需要在施工期間將大量的人力及物力用于軟土路基處理過程中，制定出專項可行的軟土路基處理方案，從根本上保障高速公路工程高質高效開展。

2 高速公路軟土路基關鍵施工技術

2.1 排水固結法

在排水固節技術實際應用過程中，需要在軟土地基路面鋪設砂墊層結構。由于施工期間對地基結構的承載力、穩定性提出了更高要求，還應當在地基結構基礎上設置豎向排水系統。配合使用加載預壓技術方案，使土體內部含水量能夠被控制在合理范圍之內，切實保障軟土路基結構整體施工期間的力學性能，著重關注不同排水層的施工要點。

一方面，開展水平層設計工作。要求水平層墊層材料應當具備良好的透水性能，并將材料滲透系數控制在合理范圍之內[2]。進一步增強水平墊層的反濾作用，要求水平墊層鋪設應當采用中粗砂材料，使材料的各項性能均能夠保持在理想狀態。另一方面，在設置豎向排水墊層期間，由于高速公路工程存在袋裝砂井面積較小、施工工序簡單等特征，還需要在工程施工過程中采用科學方式提升墊層排水性能，避免在工程實際施工過程中出現較為嚴重的質量問題。設置豎向排水墊層時，需要使用導管振動的機械設備，切實提升豎向墊層施工質量管控效果。

2.2 真空預壓技術

在高速公路施工期間，真空預壓技術需要在地基表面鋪設密封膜，通過使用真空設施，使密封膜與地基表面處于真空狀態。在密封膜下部土體結構及垂直排水通道會形成較大的負壓力，從根本上提升空氣、水的排放速度，使軟土地基的固結效果有效增強。

真空預壓技術主要適用于加固淤泥、淤泥質土的軟土路基結構中，需要與其他排水固結手段結合在一起，從根本上提升邊界軟黏土結構的負載靜水壓力。應用真空預壓技術手段過程中，需要注重控制真空度的產生及深度傳遞情況。結合工程具體施工要求，不斷優化排水固結施工期間的施壓環節，建立起功能完善的排水體系與密封體系[3]。在設置排水砂墊層過程中，要求砂墊層應當為具備良好級配性的中粗砂，確保砂墊層能夠具備良好的透水效果。在實際真空預壓加固過程中，應當做好工程全面檢測工作，及時解決存在于工程加固期間的各類問題。

2.3 強夯與換填技術

相較于其他路基結構而言，軟土路基結構內部有水。地面軟土路基結構對高速公路工程整體建設效果造成不利影響，故可以將軟土路基內部土壤結構替換成性質更加穩定的土壤。結合高速公路具體施工要求，選擇更加適宜的道路夯實設備。

使用強夯技術與換填技術期間，需要借助應力擴散與傳遞作用，使軟土地單位面積的受力受到不同程度局限。路基夯基過程中會形成高度收縮值，在上層土夯實期間，受機械設備自由下落動作的影響，路基結構的壓塑性被更好控制，實際強度值進一步提升。如高速公路周邊建筑物為帶狀分布形式，施工場地將較為狹小，并不適用于強夯技術。

2.4 水泥攪拌樁

高速公路工程如遇到軟土路基結構，也可使用水泥攪拌樁處理手段。借助深層攪拌方式，使軟土結構與固化劑成分充分結合在一起，具備更加顯著的整體性、水穩性。水泥攪拌樁技術主要被應用在淤泥質、粉土質軟土路基施工過程中。

在水泥攪拌樁施工過程中，需要確保施工技術及選用的施工設備不會產生過大的噪聲。采用合理施工方式控制攪拌樁施工期間剩余土方的運出量，切實保障工程整體施工效果。在水泥攪拌樁施工過程中，要求樁體結構互為獨立，并仍然具有搭接性能。由于水泥攪拌樁滲透性能不高，在軟土施工過程中可以有效改善路基結構承載力，延長路基結構全壽命周期。為切實保障軟土路基施工效果，在使用水泥攪拌樁施工技術時，還需要重點關注卡管、堵塞等施工質量問題。在施工前應當著重關注施工設備的選擇工作，并對這些施工機械設備進行前期檢修與處理，切實保障機械設備運行水平。為充分發揮出水泥攪拌樁加固技術的積極作用，需要對實際施工期間的樁體結構垂直度、攪拌樁強度、樁長度、樁位置進行嚴格管控，將這些施工數值的誤差性控制范圍設置允許范圍之內。要求水泥灌注樁的實際供漿工作應當連續、拌和均勻。在遇到特殊情況導致注漿中斷達到3小時以上的情況，需要事先拆卸輸漿管道，清洗后才可以繼續使用。

2.5 拋石擠淤施工技術

在使用拋石擠淤施工技術期間，需要在軟土路基底部及中心處鋪設碎石層，注重控制軟土路基結構含水率，切實保障軟土路基結構施工水平。在使用拋石擠淤施工技術時，需要將石料粒徑控制在400 mm以內，且最短邊尺寸不小于30 cm，以確保拋石擠淤效果與實際設計要求相符。現階段，拋石擠淤技術多數應用在路基結構，內部洼地面積較大、排水性能差、淤泥較多的軟土地基中。

在使用拋石擠淤施工技術時，施工人員還應當結合施工現場具體建設要求，對施工流程進行不斷優化。如施工現場存在積水量較大等情況，需要首先將上層積水排放干凈，而后再進行拋石擠淤處理[4]。

3 高速公路軟土路基施工實例

3.1 工程概況

某工程位于丘陵坡地農耕區地段，地下水量較大，有3 m厚的淤泥質軟土層。經過實際調查發現，工程需要軟基換填的路段長度為200 m，填筑高度為10.5 m，總填筑方量為22.81萬m3。在路基填筑過程中，所需使用的施工材料為現場挖掘所得，需要對挖取的中砂質泥巖進行后期破碎處理。

3.2 軟土路基施工流程

高速公路工程內軟土路基施工環節流程復雜，需要首先做好地表土清理工作。利用全站儀放樣，確定現場開挖線及坡腳線[5]。結合中樁與高程值，計算出試驗段、石方取料過程中的實際斷面面積，對工程量計算結果進行驗證與審查。由于本文案例中的施工現場處于匯集水較為豐富地段，軟弱土層深度較大，應當配合使用將排水挖除以及軟弱土換填手段，而后才能進行土石方路基填筑工作。結合施工現場地形特征，要求地表清理工作需要采用機械挖掘機與人工配合的方式，開挖間距合理的橫向排水溝。其次，做好土石方填筑工作。在軟土結構挖除完畢后，應當檢測路基基底承載力，在檢測結果通過后才能夠開始后續換填環節。天然砂粒松鋪系數值應當為1.3～1.35，初步值不大于40 cm；壓實度需要≥93%，沉降差應當依照有關建設標準嚴格管控。

在路堤填筑壓實期間，應當使用重型錘擊標準。嚴格遵循分層開挖、分層填筑原則，對實際壓實過程中的各項參數進行嚴格管控。具體而言，結合工程實際建設特征，設置適宜的壓實度、填料最小強度以及填量最大粒徑值，具體內容如表1所示。

表1 路基壓實度及填料技術參數標準

最后，路基填土工作還應當注重分析路面平行線位置，對填土分層期間的標高值進行嚴格管控。在填料性質不一致的情況下，需要采用科學方式管控填筑層數[6]。使用規格適當的裝載機對路面進行推平處理，使填筑過程中的土層含水量能夠處于最佳狀態。配合使用靜壓方式，對路面進行整平處理。而后使用多次振動碾壓手段，利用灌砂法檢測實際壓實參數。

4 提升高速公路軟土路基施工水平的具體措施

4.1 優化高速公路軟土路基施工理念

在高速公路軟土路基施工過程中，相關工作人員應當轉變老舊施工理念，基于當前高速公路軟土路基施工不足之處，對施工技術方案進行進一步優化，從根本上提高軟土路基施工效果。組織施工現場工作人員系統化培訓工作，配合使用軟土路基專題施工技術培訓、經驗交流等活動，提升各部門對軟土路基施工環節的配合積極性，確保軟土路基施工工作能夠高質高效開展。

4.2 加強軟土路基施工技術管理力度

結合高速公路工程具體施工要求，進一步加強軟土路基施工環節技術管理力度[7]。規范實施路基填筑、排水固節等施工技術，降低工程施工期間質量問題發生幾率。由于軟土路基涉及到的施工流程較多，因此，為切實提升軟土路基處理技術應用效果，還需要做好施工技術管理工作，合理調動各類施工技術資源。

4.3 做好施工材料質量監控工作

加強軟土路基施工材料質量管控力度，依照高速公路工程施工要求，對進入施工現場的施工材料進行全面檢測，避免因施工材料質量不佳導致軟土路基施工效果下降等問題出現。

5 結 語

在高速公路工程施工期間，經常會遇到軟土路基問題，使路基結構施工質量水平始終處于有待提升階段。切實保障軟土路基結構施工期間的技術可行性，應當結合施工現場具體地質結構特征，選擇適宜的軟土路基施工技術。加強施工技術管理水平，不斷優化軟土路基施工技術方案，有效增強路基結構各項力學性能，保障工程實際施工效果。

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