淺議高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

徐永貴

山西遠(yuǎn)方路橋（集團(tuán)）有限公司 山西大同 037006

隨著我國高速公路建設(shè)的不斷發(fā)展，越來越多的精品高速公路工程在不斷涌現(xiàn)，我國高速公路的通車?yán)锍淘谥饾u增加，高速公路的軟土路基施工工程也隨之不斷增長。軟土路基的成分較為復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)主要以淤泥以及黏土顆粒為主，并且彼此間的縫隙較大，其特點(diǎn)是含水量大、容易流變以及壓縮性高等。因此其穩(wěn)定性以及承載能力均達(dá)不到高速公路的施工規(guī)范要求。為此，在具體的高速公路施工中，應(yīng)采取科學(xué)、合理的施工技術(shù)來對軟土路基進(jìn)行加固，以確保軟土路基的穩(wěn)定性，避免軟土路基對高速公路的質(zhì)量帶來的諸多不利影響。應(yīng)通過科學(xué)、先進(jìn)、有效的施工技術(shù)來改善軟土路基的施工環(huán)境與結(jié)構(gòu)特性，進(jìn)而夯實(shí)軟土路基，提高高速公路的整體施工質(zhì)量。

1 軟土路基概述

軟土路基指的是一種需要進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)和處理的特殊路基，軟土路基在江河沿岸、盆地、洼地等地方較為常見。軟土往往含有大量的水分，水分的滲透性很差，并且有著很低的強(qiáng)度，也極容易被壓縮。正是由于軟土的這些特點(diǎn)，才導(dǎo)致我國公路工程進(jìn)行軟土路基施工時(shí)需要進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)，采取特殊的技術(shù)進(jìn)行施工，確保建成的軟土路基有著極高的穩(wěn)定性，不會(huì)在通車后出現(xiàn)地基塌陷等問題。我國的公路行業(yè)對軟土路基的定義是強(qiáng)度低、可壓縮程度大的土層。大多數(shù)軟土路基含有大量的有機(jī)物質(zhì)，這和軟土的成因有關(guān)，第四紀(jì)后期的地表水形成了大量的沉淀物質(zhì)，這些沉淀物質(zhì)大多分布在江河沿岸、海岸，這些地方的地表往往非常潮濕，常年有積水，這種潮濕的環(huán)境和大量的積水又滋生了大量的喜水植物，喜水植物死亡后沉淀在泥土中，經(jīng)過長時(shí)間的堆積，最終使得這片泥土成為了含有大量有機(jī)物質(zhì)的軟土。軟土路基有著非常差的吸水性，車輛行駛在高速公路上會(huì)對軟土路基施加壓力，軟土路基中的水分會(huì)在壓力不斷地作用下排出，使得土壤的縫隙擴(kuò)大，最終使得軟土路基的穩(wěn)定性變差，容易在壓力的不斷作用下出現(xiàn)變形、塌陷[1]。因此，在進(jìn)行軟土路基施工時(shí)首先需要對軟土的物理學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，比如對路基的埋層深度、使用材料、公路等級等進(jìn)行分析研究，然后針對軟土的物理學(xué)性質(zhì)采用超載預(yù)壓、換土、埋碎石樁等措施來修建軟土路基，最終確保建成的軟土路基有著極高的抗壓縮性、穩(wěn)定性，能夠承載大量的車輛。

2 軟土地基處理考慮因素分析

2.1 地基構(gòu)成因素

地基土層構(gòu)成較為復(fù)雜，根據(jù)具體的土層構(gòu)成確定最佳的處理技術(shù)。地基土層厚，但軟土層較淺，應(yīng)用高壓噴射注漿技術(shù)最為有效；地基土層薄且軟土層較淺，應(yīng)用表層處理技術(shù)最為合理；地基層較厚，同時(shí)不存在砂層，可以借助固結(jié)處理方式進(jìn)行處理，其處理強(qiáng)度一般不能很快達(dá)到預(yù)期目的，可以和垂直排水法結(jié)合使用。在地基處理的過程中，土壤性質(zhì)和地基處理技術(shù)具有一定的“不兼容性”，所以，土壤性質(zhì)對地基處理效果的影響較為明顯，為了保證地基處理效果，根據(jù)地基的實(shí)際構(gòu)成確定最為合理的處理技術(shù)。

2.2 道路性質(zhì)影響

不同的道路性質(zhì)對軟土地基處理水平也有著不同的影響，比如，在等級較高的高速公路施工中，在地基處理過程中應(yīng)該應(yīng)用沉降效果更好的處理技術(shù)，對于公路路堤較寬的道路施工，在處理路基的過程中，需要格外注意局部的損壞情況。以不同的地基處理方式對道路地基進(jìn)行處理，應(yīng)時(shí)刻注意防止土壓不均造成側(cè)向移位，繼而影響公路的使用安全[2]。

2.3 施工條件

不同的工程項(xiàng)目，其施工條件也有所不同，因?yàn)槭┕さ刭|(zhì)條件不同，最終使用的地基處理技術(shù)也不相同，在確定地基處理技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮項(xiàng)目工程的工期因素、機(jī)械設(shè)備以及施工材料，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，確定最佳施工方案。

3 高速公路工程軟土路基施工技術(shù)分析

3.1 軟土路基表層處理施工技術(shù)

軟土路基表層處理施工技術(shù)是一種常用的施工技術(shù)，主要是通過排走地表的水和在地表鋪設(shè)材料等措施加強(qiáng)地表的強(qiáng)度。在處理地表水含量豐富的軟土路基時(shí)可以利用這一施工技術(shù)，具體操作是先通過挖掘溝槽來將軟土路基的地表水排走，之后填入透水性好的材料。此外。針對土質(zhì)是黏性土的軟土路基，可以對表層添加水泥和生石灰等吸水性好的材料，吸收掉表層的水分，從而達(dá)到加強(qiáng)軟土路基地表強(qiáng)度的效果。

3.2 靜力排水固結(jié)法

靜水排水固結(jié)法其實(shí)就是逐漸提高地基強(qiáng)度的過程，在建筑物建設(shè)之前，為了達(dá)到孔隙水有效排出以及地基沉降的效果，對施工場地進(jìn)行加載預(yù)壓，或在地基中設(shè)置豎向排水體，根據(jù)建筑物自身的重量逐級進(jìn)行加載。靜力排水固結(jié)法的應(yīng)用可以控制道路投入使用后不會(huì)產(chǎn)生不利沉降，另外，該方法的應(yīng)用不僅可以增加地基的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)可以顯著提高道路路基的穩(wěn)定性。在排水固結(jié)法應(yīng)用的過程中，排水系統(tǒng)有兩種，分別是豎向排水體和水平排水體，主要作用是改變地基排水邊界條件，有效排出孔隙水。

3.3 高壓噴射注漿技術(shù)

高壓噴射注漿技術(shù)應(yīng)用面非常廣，適用于各種土質(zhì)的軟土路基施工。在軟土路基施工過程中應(yīng)用高壓噴射注漿技術(shù)主要是將注漿管伸進(jìn)軟土中，噴射固化漿液同軟土混合，最終大大提高軟土路基的強(qiáng)度。我國對這一技術(shù)的應(yīng)用程度同西方發(fā)達(dá)國家相比有著一定的差距，還需要不斷進(jìn)行完善和發(fā)展。

3.4 凍結(jié)技術(shù)

凍結(jié)技術(shù)是常用的一種軟土地基處理方式。凍結(jié)技術(shù)主要是利用液態(tài)的二氧化碳、氧等化學(xué)添加劑來實(shí)現(xiàn)，或采用制冷設(shè)備與密封的液壓系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)冷卻液在土內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)而完成凍結(jié)的過程，能有效地提高軟土地基的強(qiáng)度。凍結(jié)技術(shù)主要應(yīng)用于地基挖土深度大于8m或地下水位較低的情況。

4 結(jié)語

隨著我國高等級公路路網(wǎng)體系的不斷完善，在建設(shè)過程中將會(huì)遇到越來越多的特殊地質(zhì)條件。因此，處理好諸如軟土地基等特殊地質(zhì)條件不僅提高了高等級公路本身的道路質(zhì)量和使用壽命，同時(shí)也減少了高等級公路在運(yùn)行期間日常維護(hù)和檢修費(fèi)用，大大增加了高等級公路通行質(zhì)量和效率。