高速公路工程軟土路基施工技術(shù)分析

孫小偉

摘 要：在我國城市化建設(shè)中，公路工程的建設(shè)也越發(fā)重要。現(xiàn)階段我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展促進(jìn)了公路工程的發(fā)展，公路施工質(zhì)量對于人們平時的出行安全十分重要，其和城市的發(fā)展也有著很大的關(guān)系，要想保證當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，其交通設(shè)施是基本前提，然而高速公路在施工當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題從而影響到正常的施工，其中軟土地基的問題尤為突出，受到了廣泛關(guān)注。只用快速高效的解決這個問題，才能保證高速公路建成的安全性和可靠性，從而保證民眾的安全。本文主要針對公路建設(shè)的問題做出了闡述，以及介紹了相應(yīng)的研究成果和技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高速公路建設(shè)；軟土路基；施工技術(shù)研究

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1、基本概念

在高速公路路基的實際施工過程中，通常會出現(xiàn)不同程度的高度差，又由于路基排水系統(tǒng)存在一定的問題，這就會導(dǎo)致出現(xiàn)雨水等外界水在路基內(nèi)積存的問題，并且會隨著時間的推移，慢慢出現(xiàn)滲透至路基內(nèi)部的問題，這就會在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中和水產(chǎn)生某些反應(yīng)，進(jìn)而使公路出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象。

2、高速公路軟土路基的主要特點

2.1含水量較高

高速公路軟土路基的含水量是比較高的，這是因為軟土的核心構(gòu)成成分是黏土以及淤泥顆粒，其中有一部分顆粒的有機(jī)質(zhì)因為在各種地質(zhì)環(huán)境中沉淀，就讓軟土內(nèi)部形成了絮狀的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的空隙是相對較小的，不過更多的軟土其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是具有較大的空隙，含水量也比較高。

2.2抗剪強(qiáng)度較低

高速公路軟土路基的抗剪強(qiáng)度比較低，我國軟土的結(jié)構(gòu)若是并未對其轉(zhuǎn)開排水處理，就會導(dǎo)致軟土的抗剪強(qiáng)度<20MPa，軟土內(nèi)部的摩擦角度一般都是20～35°，這樣就會使軟土的抗剪強(qiáng)度一定程度地下降。不過，我國軟土路基通過排水固結(jié)可以大大地提升其抗剪強(qiáng)度，若軟土的排水固結(jié)速度可以保持比較快的速度，那么軟土的抗剪強(qiáng)度就會得到大幅度的提升。

2.3土壤強(qiáng)度低

高速公路軟土路基的土壤強(qiáng)度比較低，軟土的結(jié)構(gòu)其有著自己鮮明的特點，那就是軟土如果被震動或者擠壓變形之后，其絮狀結(jié)構(gòu)便會瓦解，這樣其強(qiáng)度就會大幅度下降，如果軟土的結(jié)構(gòu)被破壞的十分嚴(yán)重時，就會呈現(xiàn)流動的狀態(tài)。軟土在被破壞后，其雖然也可以一點點恢復(fù)自身的結(jié)構(gòu)，但這個恢復(fù)過程太長了，此外，軟土因為本身的防滲透能力很弱，壓縮性又很高，通常情況下，其壓縮模量都<4Pa，軟土的壓縮性和液限指數(shù)是正比的關(guān)系，所以，軟土要想加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)需要很長的時間。

3、軟土路基的施工技術(shù)措施

3.1凍結(jié)法

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，把天然的巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行施工。其工作原理是采用二氧化碳膨潤土和液態(tài)氮等方式，或采用液壓系統(tǒng)與機(jī)械制冷設(shè)備相互連接，讓冷卻液在土壤中進(jìn)行流動，促使軟濕土逐漸進(jìn)行凍結(jié)，在提升土體的強(qiáng)度的同時，極大地降低了土壤的壓縮性。凍結(jié)法可以應(yīng)用于各類土壤得施工之中，在挖掘深度>7～8m或者地下水位偏低的時候，這種方法極大地提高了施工效率。

3.2鋪墊材料的方法

通常在軟土路基施工中，為了提升路基的承載能力，降低路基出現(xiàn)不均勻沉降的概率，會考慮將土工織物作為鋪墊材料，將其鋪墊在軟土路基的表面。土工織物是一種具有連續(xù)性良好、耐腐蝕性而且抗拉強(qiáng)度高的材料，大部分的土工格柵和機(jī)織土工布都可以運用于軟土路基的施工鋪墊上，而且其具有分離、排水、反過濾等功能。

3.3添加劑方法

在軟土路基施工過程中，針對軟土路基中以粘性土壤為主要成分的部分，在施工時可以將添加劑摻進(jìn)粘土土壤中，通過添加添加劑，不僅提高了軟土路基的強(qiáng)度，還將路基土的壓縮性提高。生石灰作為一種公認(rèn)的添加劑，在軟土路基的施工中應(yīng)用廣泛，這不僅僅可以促進(jìn)軟土的固結(jié)，還可以減少土壤的含水量，從而使軟土路基逐漸穩(wěn)定。

3.4豎向排水固結(jié)法

在軟土路基施工過程中，遇到填土地基或者大密度飽和軟土的問題，可以選用排水固結(jié)的方式進(jìn)行處理。有效防止了軟土地基的不均勻沉降問題，大大提高了土壤的強(qiáng)度和土體的承載能力。排水固結(jié)法的原理是地基在荷載的作用下，工作人員通過布置豎向排水井，同時啟動加壓系統(tǒng)，配合使用壓力吸抽氣的滲流電場，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比減小，地基發(fā)生固結(jié)變化，地基土的強(qiáng)度逐漸增長。常見的排水固結(jié)方法有堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、電滲排水法等。

3.5水泥攪拌樁加固方法

在施工過程中，還可以運用水泥攪拌樁加固法進(jìn)行路基加固。其工作原理是：利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，使固化劑與軟土之間產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，形成高強(qiáng)度的復(fù)合地基，并加強(qiáng)對高度、深度以及水平面深度的控制，使攪拌機(jī)在接樁中與噴粉樁重疊并且高度達(dá)到1m以上，同時，還要把固化劑用量控制在1%之內(nèi)。使軟土結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)凝膠顆粒。這種方法在很大程度上提升了土體的整體強(qiáng)度，并保障了軟土地基的承載能力。在施工完畢后，首先將鉆頭提離地面，然后打開空氣壓縮機(jī)，清理管道內(nèi)部與噴嘴的殘留物，最后移動樁機(jī)。水泥攪拌樁法按照施工方式的差別分為干法施與室濕法。

3.6振密、擠密法

在進(jìn)行軟土路基處理中，可以運用機(jī)械夯實和機(jī)械壓縮的方法壓實土壤，還可以通過打樁機(jī)振動或沖擊人工填土或松散的砂性土，從而將土壤內(nèi)的填充材料變?yōu)闃扼w，同時，在擠壓周圍砂性土壤的同時，還可以達(dá)到振動壓實周圍土壤的效果，進(jìn)而提升軟土密實度和土體的密度，不僅避免了地基發(fā)生不均勻沉降，還有效提升了路基土的穩(wěn)定性與承載力。

結(jié)束語

綜上所述，高速公路的大規(guī)模施工在我國不斷展開，不但使人們的實際需求得到了滿足，也使社會各界越來越關(guān)注路施工的質(zhì)量，廣大人民群眾也漸漸重視軟土路基施工的質(zhì)量，鑒于此，相關(guān)施工技術(shù)人員應(yīng)該深入了解路基的真實情況，不斷優(yōu)化、創(chuàng)新軟土路基的施工技術(shù)，提升軟土路基的施工質(zhì)量。