高速公路工程中軟土路基施工技術研究

鄒軍建

（江西交通咨詢有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路建設水平與公眾的日常生活及社會經濟的發展有著緊密的聯系。隨著經濟的不斷發展，生活質量的不斷提高，公眾對出行體驗提出了較以往更高的要求。在高速公路建設中，時常會遇到軟土路基。軟土路基十分容易出現流動及變形情況，若對軟土路基處理不足，則難以保證高速公路的穩定性以及安全性。因此，為了更好地應對軟土路基的相關問題，工作人員需要根據軟土路基的特性，對其進行合理的處理，進而為高速公路的穩定性及安全性提供有力保障。

1 軟土路基的特性

1.1 含水量高

與其他類型的路基相比，軟土路基具有十分顯著的高含水量的特點，這主要是因為軟土路基內部含有大量的淤泥及黏土顆粒，進而導致路基大量吸水。正常的路基內部也含有水分，但其中的水分含量在合理范圍內，不會影響高速公路工程的建設質量，而軟土路基內部的含水量大多在35%以上，甚至部分軟土路基內部的含水量會超過70%，這種情況就會嚴重影響高速公路的正常建設。如果在施工過程中不能對軟土路基進行妥善處理，就無法保證高速公路的安全性及穩定性。

1.2 流變性強

如果軟土路基受到較強的剪應力影響，就會出現一定程度的變形，其變形類似于水的流動，因此軟土路基的這一特點也被稱為流變性。軟土路基出現變形之后，其抗剪強度也會隨之逐漸下降，進而導致路基的性能不足。軟土路基主要由黏土顆粒與粉土顆粒構成，土壤中存在較大的顆粒間隙，存在土質疏松、抗剪強度低、壓縮性高等問題，因此一旦受到較強的外界影響，軟土路基就會出現相應的變形，進而降低高速公路的強度及整體穩定性。

1.3 強度較低，穩定性不足

相較于正常路基，軟土路基的結構穩定性不足。這是因為軟土路基的內部存在絮凝結構，這種結構十分不穩定，如果受到外界作用力的影響，就會出現不同程度的損壞，進而導致軟土路基的強度大幅削弱，部分軟土路基還可能轉化為稀釋狀態并出現流動現象，這會嚴重降低路基的穩定性，威脅高速公路的安全性。

1.4 壓縮性強

由于軟土路基的內部有大量的水分，所以軟土路基的壓縮性較其他路基類型高。一般情況下，軟土路基的壓縮量在4Pa 以下，壓縮系數一般在0.3 以上。并且，在軟土路基內部的水分含量上升時，軟土路基的壓縮系數也會逐漸上升，這一不穩定因素的存在則導致軟土路基的荷載能力不穩定，在高速公路使用過程中軟土路基極易受環境因素影響而出現變形，進而影響行車安全。

2 高速公路施工中軟土路段路基處理方面存在的問題

2.1 缺乏科學的軟土路基處置方案

當前，雖然軟土路基處理技術已經取得了一定程度的發展與進步，也出現了多種類型的針對性處理策略，但部分公路建設企業在面對軟土路基問題時，未能準確結合高速公路路段的具體路基情況以及軟土路基的實際特點，采用更具針對性的處理方案，導致高速公路軟土路基處理工作的實效性大打折扣。舉例來說，在處理流變性較強的飽和軟黏土路基時，不宜采用強夯法，但是由于大部分高速公路工程的建設工期較為緊張，施工團隊為趕工期而一定程度上忽略了對軟土路基實際情況的研究，盲目采取處理技術，導致處理不當或處理不到位，而這會為整個工程埋下質量隱患，影響高速公路的綜合品質。

2.2 缺乏全面的質量檢測工作

高速公路的路基處理工作具有顯著的隱蔽性特點，而部分高速公路建設企業在實施軟土路基處理作業之后，沒能及時開展科學、完善的質量檢測工作，使得高速公路軟土路基處理作業的價值無法得到充分的體現。只有在軟土路基處理環節結束后，做好充分的質量檢測工作，才能及時了解軟土路基的具體處理效果，進而及時查漏補缺，切實保證軟土路基處理質量，最大化地發揮軟土路基處理工作的價值，有效避免安全隱患。但當前部分公路建設企業對質量檢測工作的關注度不足，這就會導致軟土路基的隱患問題不能得到有效解決，影響公路工程的穩定性、安全性及其使用壽命。

2.3 施工技術水平及機械設備不達標

高速公路軟土路基處理工作的復雜程度很高，對施工技術水平及相關施工設備也有較高的要求。要求相關的工作人員具備充足施工經驗及專業水平，這樣才能確保軟土路基處理工作的有效性。但在開展高速公路建設工作時，部分建設企業為壓縮施工成本、工期，會一定程度上忽視對軟土路基的處理。同時，部分建設企業不注重對工作人員的培養，沒能定期組織工作人員參與相關的培訓活動，導致相關工作人員的綜合能力停滯不前，這既不利于軟土路基處理工作的高效開展，也難以打造出高品質的高速公路工程。除此之外，部分建設企業對施工機械設備的重視度不足，存在對相關機械設備的選用不合理，對相關設備維護、保養不及時等現象，這也會一定程度上影響軟土路基的處理效果。

3 高速公路施工中的軟土路段路基施工技術

3.1 路基表面處理法

對于軟土問題只出現在表層的路基，工作人員可以借助路基表面處理的技術進行處理，進而使軟土路基的穩定性及承載性能得到顯著提高。一般可借助排水法及換填法等措施進行處理，此類處理技術的工藝相對簡單、工序較少，并且可以達到有效提高軟土路基強度以及抗剪性能的目的，還能很大程度上節約軟土地基處理的資金成本。在處理過程中，一般是先在路基的表面進行適當的填土操作，進而讓路基的荷載更加均衡。此環節一般需要采用土質優良、含水量低以及可壓縮性小的土體進行填充，通過此方式處理后，若軟土路基含水量高的問題沒能得到有效解決，則需要借助修建排水溝的方式進行進一步的處理，以降低軟土路基中的含水量。在修建排水溝時，需要特別注意溝槽的位置以及深度等參數，并在排水工作結束之后，采用透水性較好的材料實施溝槽回填作業。

3.2 凍結處理法

對于穩定性極差、含水量較高的軟土路基，可以借助凍結處理技術對其實施科學的處置。凍結處理技術的原理是借助干冰等冰點較低的原材料對路基進行冷凍處理，進而達到提升路基硬度的目標。凍結處理技術是一種十分典型的物理處理技術，處理過程中也會出現少量的化學反應。與其他的軟土路基處理技術相比，凍結處理技術所需的原材料及機械設備等都較為昂貴，這會一定程度上提高工程成本，但由于該技術在軟土路基處理方面有良好應用的效果，且操作難度較低，因此即便成本較高，該技術在高速公路軟土路基處理工作中也有著十分廣泛的應用。由于高速公路的建設標準較高，對地基承載能力的要求也遠高于普通公路，所以在施工過程中，工作人員需要對各類軟土路基處理技術的優缺點、適用性及資金成本等因素進行綜合考量，進而確定最適宜的軟土路基處理技術。在確定采用凍結處理法后，工作人員需要先對軟土路基進行充分的碾壓作業，再對路基的壓實度進行系統的檢查，確保壓實達到后續工序的作業標準，之后才能使用制冷劑材料及其他機械設備進行下一步的處理。

3.3 擠密樁法

采用擠密樁法開展高速公路軟土路基處理工作時，需要在軟土路基中合理布置擠密樁，進而提高軟土路基內部的整體密實度。軟土路基的密實度達到相應的標準，才能有效降低軟土路基沉降的概率。在實際應用擠密樁法處理軟土路基時，工作人員需要先對軟土路基內部的具體情況進行全方位的勘測與分析，然后根據土壤內部的實際情況決定處理細節。實際上，擠密樁技術屬于軟土路基處理工作中的一種輔助手段，需要聯合其他施工技術使用，進而更好地實現軟土路基處理效果。擠密樁技術與其他技術手段配合使用標準見表1。

表1 擠密樁法在其他施工技術中的配合使用情況

3.4 垂直排水固結法

在實際應用垂直排水固結法開展軟土路基處理工作時，工作人員需要結合實際的軟土地基情況，借助塑料排水板等材料合理地布置豎向排水通道。如此，軟土路基內部的水分就可以借助垂直的排水閥從路基內部流出，進而實現固結土體的目標。在土體固結到一定程度之后，軟土路基的穩定性就能夠得到顯著提高。在采用垂直排水固結法處理軟土路基時，相關技術人員需要綜合分析軟土路基的實際沉降特征和穩定性，進而更合理地布置排水通道，同時需要使用專門的塑料排水板，并合理控制路基的厚度及含泥量等，進而更顯著地降低土層的孔隙率，提升路基的密實度，確保路基的承載性能能夠滿足公路建設的實際需求，有效避免路基偏移及不均勻沉降等問題。

3.5 強夯法

強夯法是一種十分便捷的軟土路基處理手段。工作人員在實際應用強夯法處理軟土路基時，需要先采用專門的重錘以及其他機械設備，對軟土路基開展全方位的平整作業，在重錘達到規劃的高度之后，讓其進行自由落體運動，借助重錘自由落體的沖擊力壓實軟土路基。在重錘型號的選擇上，需要根據軟土路基的實際特點及加固工作的標準來確定，一般選擇10～30t 的重錘。高質量的重錘所產生的作用力會對軟土路基的結構產生一定程度的影響，能夠有效降低路基的孔隙率，同時能大幅度降低軟土路基的含水量，進而起到一定的路基加固作用。強夯法的技術要求較低，對工作人員的專業技能也沒有過高的要求，適用于多種地質條件，不僅能有效處理軟土路基，對濕陷性黃土的處理效果也很顯著，且施工成本較低，因此該技術在高速公路路基處理方面有著較廣的應用。

3.6 換填法

換填法通常用于對腐殖土及粉砂土等成分的軟土地基的處理，北方的凍土一般也會采取此方法處理。在采用換填法進行軟土路基處理時，需要先對軟土的區域范圍及軟土的深度等進行系統的調查，進而明確需要進行換填處理的工作區域。在實際開展換填作業的過程中，工作人員需要借助挖掘機等專門的機械設備，挖除軟土路基表層的軟土成分，然后采用質地堅硬的其他原材料進行填充。待填充作業結束后，需要進行碾壓密實處理，進而有效提高軟土路基的承載能力及穩定性。在換填材料的選擇方面，需要選用符合標準、成本較低的原材料，如片石、煤礦渣及素土等。碾壓作業是軟土路基換填處理中最為關鍵的步驟之一。對于軟土深度較深的區域，換填時需要依據“分層填筑，層層碾壓”的準則進行作業，在換填材料的厚度達到預定的標準之后，立即開展第一次碾壓作業，然后對碾壓效果進行系統檢測，經檢測密實度滿足標準，方可實施后續的換填處理工作。

4 結語

高速公路建設水平對經濟發展及民眾的出行安全等有重大影響，只有全面落實好高速公路軟土路基處理工作，才能切實保證高速公路工程的整體質量，使其更好地滿足現代社會的發展需要，為民眾提供更加安全、可靠的出行服務，真正發揮高速公路的經濟發展紐帶作用。因此，相關施工團隊需要加強對軟土路基問題的重視程度，合理采取針對性的處理手段，提高軟土路基處理水平，打造高品質高速公路項目。