淺談高速公路工程施工中軟基處理技術的應用

薛永江

（遼寧乾成工程設計咨詢有限公司 ，遼寧 沈陽 110003）

就目前我國高速公路建設的發(fā)展來看，可以說是進入了一個較為繁榮的狀態(tài)，在如此高強度的進程中，出現(xiàn)的問題就是軟基處理技術的應用狀況，這不僅涉及到不同施工環(huán)境與軟基處理技術的對應應用，也包含不同材料不同方法的選擇。在這種狀況下，本文對根據(jù)實際狀況進行施工方法的調(diào)配進行分析。

一、高速公路工程施工現(xiàn)狀

一般情況下，高速公路的施工選址會考慮諸多因素，比如海拔高度、土層硬度、是否穿過居民區(qū)等，選址后則不會輕易改變，但有些問題只有施工開始后才會發(fā)現(xiàn)，但又由于種種原因不能輕易改變地址，這就要求施工單位利用各種技術來對問題進行簡化甚至解決。

最易出現(xiàn)的狀況就是軟土問題。從某種程度上來說，軟土是指可壓縮性比較強而硬度卻比較低的柔軟土層。從廣義上，軟土可以分為軟粘性土、淤泥以及淤泥質土。軟土主要有以下幾個特性：為未經(jīng)處理的情況下，其含水量較其他土層來說較高，一般在30%到75%，而且其顆粒間的縫隙也相當大，固液比例不均衡，使得飽和度相當大，甚至超過90%。在塑性指數(shù)在較低水平的軟土地基上作業(yè)。如不采取一些特殊辦法進行處理，非常容易因地基不平衡、下陷過度等問題而導致高速公路投入使用后發(fā)生事故，造成不可估量的后果。

二、軟基處理面臨的問題

（一）軟土地基對壓力感應能力較強

壓力對于土層的控制表現(xiàn)在土層的變化中，土層在未受到外界力量時，不會因其松弛問題發(fā)生改變，但是一旦振動或壓迫軟土地基，這類土層的構造就會受到很大程度的改變，這種改變是不可恢復的，最終會導致其耐受強度更加低，成為一種軟弱狀態(tài)，使得各種不良現(xiàn)象出現(xiàn)，諸如向一側墜落、整體下陷或者中部塌陷兩側升高等狀況。

（二）軟土地基對水的抗?jié)B透能力較強

透水性是評價土質是否適合工程建設的重要因素。軟土的透水性相當弱，豎向滲透系數(shù)在一般情況下應在100左右，這會對土層水質的排放造成影響。在工程施工過程中，軟土由于空隙比較大，耐受壓力能力又比較小，使得地基的沉降系數(shù)受到較大影響，進而使高速公路施工中沉降時間大大加長。

（三） 軟土地基的可塑性較強、顆粒間空隙比較大

根據(jù)軟土地基的實際情況，做曲線圖分析可以知道，在最初階段走勢相當緩慢，一旦軟土的承受能力不足以抵抗外界的壓力，圖像就會呈現(xiàn)迅速下降，呈現(xiàn)一種驟減的狀態(tài)，等壓力區(qū)過去之后，曲線又會呈現(xiàn)一種緩慢變化的狀態(tài)，但其趨勢依然呈下降狀態(tài)。

軟土和重塑土的差別就在于，在相同的外界環(huán)境下，軟土的顆?？紫侗容^高，在如此高的狀況下會造成顆粒間形成粘合狀態(tài)，進而使得軟土地基的密度減小成為更加困難的事。

三、應對軟土問題的解決措施

對于軟土問題的解決辦法有很多種，大致可分為沉降處理和穩(wěn)固處理。這兩種主導思想下又有根據(jù)不同材料及實施過程分類的多種措施。

（一）沉降處理方法的簡述

當軟基土層比較厚時，其工作量大施工難度較高，可以采用土樁法。這種方法正適合面積大土層深的地域。鋼筋混凝土在近幾年使用量大大增加，應運而生的有其灌制土樁，制造原理是利用外界力量來鑿孔，在孔隙中澆筑熱的鋼筋混凝土，孔隙周圍的土質會由于混凝土的放熱作用以及離子處理作用發(fā)生物理性質方面的改變。在形成復合材料的同時，是地基承受壓力的能力增強，孔隙密度減小，進而增強地基受重能力，使沉降量降低。當軟基土層比較薄時，可以對地基的淤土層填充其他密度較大的材料，這種方法叫做墊層換土技術?？商畛涞牟牧嫌兴?、砂料以及灰土粗砂等。首先要做的就是將軟土中不適于做地基的部分挖掘出來，由于土層比較薄，這種方法的工程量不會很大，在空隙中再填充相應的材料，諸如卵石、煤渣或碎石等。在此基礎上，還要利用外界施壓技術，減小其顆粒間的距離，達到承重能。力抗壓能力較強的程度。

（二）穩(wěn)固處理的簡述

從穩(wěn)固性能出發(fā)有以下幾種技術，高壓注漿技術、加金屬法、加載預壓法、強夯法。高壓注漿技術的主要原理就是利用外界壓力改變將漿液固化并澆筑到地基中，壓力來源可以是氣壓、液壓或者電氣原理。操作方法是在地基表層注漿，增大其摩擦力，使地基沉降速度達到緩解的目的。

這種灌漿的漿液有很多種，如水泥砂漿、黏土漿以及多種化學成分漿液。加金屬法的主要原理是將延展性能較差的金屬材料填入土層中，土層中顆粒和金屬會在伸展過程中增大相對間摩擦力，當多種材料互相融合形成統(tǒng)一的整體后，可以增強地基承重能力以及抗壓能力，實施方法是在土層中墊埋不同材料，可以是金屬制品也可以是土工織物，這樣可以通過分散受力面積和深度來增加地基穩(wěn)固性能。加載預壓法的原理是在公路施工前，先對未處理的地基施壓，讓其主動產(chǎn)生形變，在降低高度的同時可以提高水平穩(wěn)定作用。在強度得到提升后，地基的抗壓能力也會隨之提高。自然狀態(tài)下的地基滲透性比較弱，可以通過縮短間距來提高土層的凝固速度，這需要鋪設地基材料，例如黏土、水泥砂土，煤渣等，這樣就能較大程度的減少沉降，增強地基穩(wěn)定性，減少形變頻率，增大承載力。

強夯法是利用沖擊波在土層中的傳導，產(chǎn)生沖擊波的方法是夯錘的自由落體運動。這樣做的理由是土體本身結構復雜，影響因素十分多，需要注意的問題十分復雜，抗壓性、滲透性、密實度、顆粒狀態(tài)等諸多問題都要考慮，這些問題可以利用夯錘室外沖擊力度解決，最終達到是軟土地基可用的狀態(tài)。

結語

高速公路作為交通的主要方式，不僅關系到社會經(jīng)濟的發(fā)展，也和人的生活工作息息相關，在施工過程中安全問題是重中之重，為了避免在竣工后投入使用時造成不可估量的后果，在設計時就要注意各種問題，軟基處理技術的應用可以使工程進展變得順利，也可以從很大程度上減輕工程量。在方法的選擇上要考慮實際情況，地形復雜程度，根據(jù)這些來選擇材料和技術，可以簡化工程進展。

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