高速公路工程施工中軟基處理關鍵技術應用研究

郭秀娟

（中交一公局第二工程有限公司 福建晉江 362261）

前言

軟土路基的圖紙相對較為松軟，在工程建設過程中，其承載力相對較低，且含水量相對較高，無法滿足設計的發(fā)展需求，需要通過相關的技術來優(yōu)化處理。但是在現階段，由于技術體系選擇不當或者施工問題，導致路基的強度下降，且容易出現路基沉降問題，尤其在高速公路建設中，其對公路的使用壽命以及安全性均產生了直接的影響[1]。因此，探究高速公路工程施工中軟基處理關鍵技術的應用具有重要的意義。

1 軟基特點、工法和攪拌樁施工注意事項

1.1 軟基特點分析

軟土是指水下沉積的軟弱粘性土或者淤泥，部分土質含有腐泥或者泥炭層。軟土的成分相對較為復雜，其主要具有以下特點：①軟土層存在空隙大以及含水量高的特點，由于受到軟土成分的影響，導致其含有有機質，在沉淀作用下，會逐漸轉化成絮狀結構，且含水量超過35%，最高含水量達到80%，孔隙比達到1～2之間，因此，具有較高的流變性[2]。②軟土地基具有較低的抗剪強度。根據科學的研究顯示，軟土層的抗剪強度通常在20kPa以下，在載荷的作用下，通過排水固結的作用，會改變抗剪強度。③存在結構明顯的特點。在軟土層受到擠壓或者振動的影響下，會影響自身的結構穩(wěn)定性，甚至會出現流動狀態(tài)。在我國高速公路建設中，大部分路基屬于軟土路基，難以承受較大的載荷，因此會對公路的應力產生影響，造成結構的不穩(wěn)定。

1.2 軟基工法分析

對于軟基的施工，其常見的工法相對較多，主要表現為以下幾種：

（1）強力夯實。對于軟基的施工，強力夯實屬于重要的施工手段，通過機械設備的高空墜落，在幾百公斤的重力下達到夯實的效果，通過該方法，可以有效的清除軟基中的水分，從而增加路面的強度，因此，其在黏土以及沙土的路面施工中，具有較為廣泛的應用。

（2）置換填充，在軟土路基中，存在強度較低的軟土，需要通過換填的方式來滿足公路的設計要求，在軟土部位進行挖掘，采用置換材料進行填充，通過砂礫以及碎石等方式來提升路面的承載能力。

（3）對軟土層表面進行固化處理。在路基的設計中，添加輔助滲透材料，且采用科學的排水設計，通過固化處理來排出水分，該方法可以保證軟基的處理效率，且可以避免對軟基的深度剪切，從而可以提升加固的效果。

（4）高壓噴漿保護。通過高壓設備，可以將固化也以及軟土層結合起來，軟土層在受到混凝土作用的影響下，其硬度以及壓力會受到明顯的變化，在施工中，通過機械設備將混凝土噴到軟層，扎起固化也凝固后，可以明顯的提升軟基的強度。

（5）夯入增強結構體，在軟基設計中，通過夯入鋼筋機構來提升承載能力，緩解交通運輸壓力。通過該方法，可以提升置換填充效果，且符合高速公路的設計規(guī)范。

1.3 攪拌樁施工注意事項

攪拌樁施工是高速公路施工的重要組成部分。在施工過程中，需要加強對質量的控制，防止出現噴漿以及斷樁的發(fā)生率，如果出現斷樁，需要重新施工。

施工前，需要對地質進行深入調查，了解地下障礙物的具體情況，并且要加強對壓實工作的重視，最大程度的保證回填質量。

嚴格控制施工速度，進行嚴格的觀察和記錄，保證管線以及管道布置的科學性，最大程度的保證高速公路建設的使用性能。

2 高速公路軟基處理常見問題分析

2.1 路面沉降

高速公路軟基處理存在路面沉降問題，施工人員需要嚴格按照標準來施工。尤其是對于結構強度的控制，如果控制不當，必然會導致地基沉降的加速。

2.2 路面開裂

對于路面軟基的設計，存在沉降量過高的現象，其本身存在土層孔隙過大的現象，導致路基出現不均勻沉降。在高速公路投入使用后，會進一步導致路面開裂，影響使用壽命。

2.3 含水量較高

軟基的含水量相對較高，在高速公路建設中，由于地下水的浮力影響，導致其會出現進一步的沉降，從而影響公路的施工。因此，在施工中，需要對水分的含量進行精確的控制。

3 高速公路施工中軟基處理關鍵技術

3.1 鋪墊材料

在高速公路的工程施工過程中，對于軟土的排水處理，需要通過鋪砂墊層的方式來完成。通過該方式，可以獲取理想的排水速度，同時利用該技術，可以降低土壤中的水位，提升抗剪強度。但是在高速公路施工中，其對墊層技術具有明確的要求，人員砂石的不均勻系數需要在5以下，且在選擇砂石時，盡量保證選擇粗砂或者中砂，另外，采用土工織物可以提升軟土的強度以及抗拉能力，其主要是由于該材料具有較高的抗拉能力。在高速公路的工程施工中，將上述材料進行鋪設，可以達到隔離和排水的功效。

3.2 表層排水技術

軟土黏土具有較高的強度，因此在軟土路基的設計中，需要加入相應的添加劑，其主要包括水泥和石灰添加劑，通過附加機，可以降低土壤中的水分，且會產生附聚效應，從而可以在一定程度上縮短固結的時間，保證路基的整體穩(wěn)定性。在土壤表層以及路基較好的地帶，需要在溝槽處進行開挖，排出地表水，在排出水分后，為了保證施工效果，需要盡量選擇砂礫，同時要采用預應力管樁技術，保證整體的牢固性，從而提升高速公路的整體使用性能以及壽命。在布設排水溝時，需要結合土質以及地形的具體情況，水溝的斷面寬度設計為50cm左右，深度通常設計在50～100cm左右，對路基填筑時，通過砂礫回填，并且設計10～15cm的橫向盲溝，可以有效的提升排水效率。

3.3 振動擠密

振動擠密方式可以提升土壤的密實度，在施工過程中，利用打樁機的設計，可以相應的沖散人工填土，且在振動下，可以保證砂料的成型，在成樁設計中，砂性土出現了擠密情況，同時在振密作用的影響下，可以提升土體的整體密度。繼而提升高速公路的穩(wěn)定性和承載能力，并且可以防止地基的沉降。

3.4 加固水泥攪拌樁

對于水泥攪拌樁的加固步驟設計，其主要表現在以下幾個方面：①測量定位；②樁機就位；③首次下沉；④制備水泥漿；⑤升高樁頂標高；⑥二次下沉；⑦移動樁機。在施工過程中，需要對參數進行設計，對于水泥摻入量，通常設計比例為15%，水灰的控制比通常設計為0.5左右，提高速度通常為15cm/min左右。該固定方式主要是通過物理和化學的作用來進行固定，通過機械設備噴入水泥且行攪拌處理，在水化反應下，形成相對穩(wěn)定的結構。在現階段的施工技術中，通常是采用干法和濕法來進行施工。含水量要控制在30%以上，保證塑性指數。

3.5 路基換填、凍結以及復合地基技術

高速公路施工時，需要采用路基換填技術，將原有的軟土地基挖出，通過壓縮材料來進行分層換填處理，將工業(yè)廢渣以及碎石灰土作為地壓縮材料進行換填，之后對路面進行平整和壓實處理，提升地面的強度。

凍結技術可以最大程度的提升工程質量，通過液化氮以及二氧化碳，將冷卻液輸入到軟土層流動，之后進行凍結處理，該技術具有較高的含水量，因而工程效果最佳，但是該工程的成本較高，因而不適用于高速公路的建設。

復合地基處理技術是改變土質的方式，通過碎石樁、粉噴樁以及旋噴樁的方式來構成。鋪墊材料本身具有一定的延展性，因而可以保證地基的穩(wěn)定性，并且可以降低地基沉降的發(fā)生率。

3.6 土工格柵的設計

土工格柵是保證高速公路施工的重要環(huán)節(jié)，其設計主要包括以下步驟：

（1）施工前，需要加強對材料的檢測，保證材料質量，同時要根據圖紙的設計要求來進行規(guī)劃，選擇50cn左右的路段來進行試驗，保證各項指標的科學性，在確定施工質量后，完成后續(xù)的施工。

（2）按照圖紙來進行設計。在施工中，對于平整的斷面設計，需要保證整體的連續(xù)性以及均勻性，不能進行間斷的施工。同時在設計過程中，需要采用人工拉直的方式，保證結構的平順性，防止出現破壞，同時要嚴格控制質量，在含水量合理的范圍時，對路面進行碾壓，保證壓實度。

（3）鋪設過程中，將強度高的方向置于軸線方向，有利于預防卷曲，且可以提升施工效果。

（4）格柵拼接過程中，要保證受力強度低于設計指標，同時要加強對搭接長度的控制，要求橫向搭接和縱向搭接分別為0.3m和0.6m以上，并且嚴格控制搭接質量，保證施工質量。

（5）鋪設時，要保證土層的平整性，清除碎石，保證整體施工質量。

（6）鋪設格柵完成后，要在2d內進行回填處理，第一層填料采用輕型推土機進行覆蓋。同時要嚴格控制填筑的速率，對沉降進行監(jiān)測，全面控制施工質量。

4 強化軟基處理的建議

4.1 提升技術水平

施工技術是提升高速公路軟基建設質量的重要保障。然而現階段，施工單位工作人員的素質存在明顯的不足，對整體施工質量產生了直接的影響。針對該問題，施工單位需要定期對施工人員的素質進行培訓，同時建立明確的獎懲機制。①要對施工技術進行針對性的技術培訓，針對施工的過程、方法以及注意事項進行逐步培訓，提升施工人員的專業(yè)素質，以此來滿足整體的建設需求。②要建立嚴格的考核機制，對于施工人員，在培訓完成后，要對施工人員的專業(yè)素質進行考核，對于合格的員工，頒發(fā)相應的職業(yè)資格證，而對于未完成考核的員工，則需要繼續(xù)培訓，如果連續(xù)兩次未達到合格指標，則建議采用淘汰機制，更換工作人員，以此來保證施工人員的整體素質。③在施工前，需要和施工人員進行技術交底，明確施工要求以及注意事項，最大程度的保障施工質量以及進度。

4.2 強化對設備的投入

高速公路軟基的建設，離不開對設備的使用，因此，施工單位需要嚴格控制設備的引進以及維護流程。①要優(yōu)化設備的引進過程，在購買設備時，要對供應商的資質以及產品的質量進行合理的評估，在滿足施工需求的基礎上，要最大程度的保證設備的質量以及使用壽命。②在設備使用時，技術人員要對施工人員進行詳細的指導，告知施工人員設備的基本數據設置以及操作流程，嚴格按照說明書來進行操作，這樣不僅可以提升設備的使用效率，而且滿足高速公路軟基的建設需求。③施工人員要加強對設備的維護，嚴格按照要求來定期的維護設備，提升機器的使用精度以及壽命。

4.3 選擇科學的軟基處理方式

對于軟基的處理，需要嚴格的遵循規(guī)章制度，且要遵循建設的原則，其主要體現在以下幾個方面：①需要保證處理的科學性。軟基具有獨特的結構特點，在施工設備以及操作技術方面，使用軟土路基需要滿足結構特性，同時要保證成本投入的可行性原則。②在處理過程中，要保證經濟的可行性，運輸以及工期是保證施工質量以及進度的重要因素，施工單位需要加強和第三方物流的協作和溝通，建立明確的運輸制度，保證運輸的及時性和有效性。③對于軟基的建設，需要嚴格按照工期的設計來執(zhí)行，保證最佳的施工質量。

5 結語

軟基施工是高速公路建設的重要組成部分，本文主要探究軟基施工的關鍵技術，在分析理論的基礎上，對鋪墊材料、表層排水技術、振動擠密、加固水泥攪拌樁、路基換填、凍結以及復合地基技術和土工格柵技術進行探討，最后提出軟基施工建議。希望通過本文的分析，可以為高速公路軟基建設提供借鑒，使其不斷提升建設施工質量和效率。

[1]林敬樟.軟土地基處理技術在公路施工中的應用探究[J].科技與企業(yè)，2014（15）：255～256.

[2]尹明璽，李帥.高速公路軟基處理中強夯法施工的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2014，33（12）：157～159.