淺談如何做好高速公路路基軟基處理

趙怡鈞

（四川沿江攀寧高速公路有限公司，四川 西昌 615000）

隨著我國國家經(jīng)濟(jì)的快速增長，高速公路的建設(shè)走向現(xiàn)代化，路基軟基的處理方法層出不窮，為高速公路的施工質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是高速公路路基軟基在不同的區(qū)域、不同的土體與水體的特性不同。因此，在施工的過程中，對路基軟基的具體問題要根據(jù)相關(guān)的情況采取合適的方法進(jìn)行處理。

1 簡述高速公路路基處理的基本原則

在建設(shè)高速公路路段的過程中，對于軟基地段與深厚軟土地段，要盡可能地避開施工。因?yàn)閺?qiáng)行對這兩種類型的地段進(jìn)行施工，不僅會延誤工期，而且建設(shè)經(jīng)濟(jì)成本特別高。高速公路的路基高度在實(shí)際建設(shè)時，要比軟土填土的極限高度還高。當(dāng)載重很大的車輛經(jīng)過軟土路基時會形成反復(fù)碾壓，軟土路基側(cè)向部分就很可能出現(xiàn)膨脹的情況從而引起滑動。沉降問題就由此產(chǎn)生，如何采取有效的措施進(jìn)行處理就成了十分重要的事情。高速公路路基在處理的過程中，要遵循相應(yīng)原則，主要包括兩大方面：第一，采用易操作，并且經(jīng)濟(jì)成本較低的處理方式。通常不采取深層處理的方式，而是通過堆載預(yù)壓來達(dá)到效果，使得高速公路路基的穩(wěn)定性在自然沉降的過程中得以提高。但是這種處理方式的施工時間長，需要大量的資金投入而并不容易實(shí)現(xiàn)[1]。第二，必要時要采取多種方法組合的方式來對高速公路路基進(jìn)行處理，比如在對橋梁的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)時，因?yàn)闃蛄旱氖┕で闆r復(fù)雜，所以在進(jìn)行處理的時候，要根據(jù)該地的軟土來決定施工的組合方法。

2 高速公路路基軟基處理的常用方法

2.1 換填處理法在高速公路中的作用

換填處理法是一種常被運(yùn)用于處理高速公路路基的方法，具有經(jīng)濟(jì)性與淺層性的特點(diǎn)。換填處理法根據(jù)不同的施工方式分為挖除與強(qiáng)制擠出這兩種方法。其中，挖除換填法根據(jù)挖除的程度又分為全部挖除與部分挖除這兩種方法；強(qiáng)制擠出法根據(jù)擠出的程度又分為全部強(qiáng)制擠出與部分強(qiáng)制擠出這兩種方法[2]。在具體應(yīng)用換填處理法時，先采用挖除的方式將高速公路建設(shè)路段路基的一定范圍內(nèi)的軟土進(jìn)行部分或者全部挖除，然后采用回填的方式在挖除的地方分層回填強(qiáng)度更高的材料，處理好之后要對其夯實(shí)，使得該地段的高速公路具有更高強(qiáng)度的地基。其中，實(shí)施該方法來加固地基所遵循的原理是：根據(jù)軟土應(yīng)力分布規(guī)律，選擇換填的材料必須比原來的軟土具有更大的承受力以及剛度大、變形小等特點(diǎn)，才能有效加固該公路路段的地基，從而達(dá)到更好的應(yīng)用效果。但是，換填處理法雖然操作起來易于實(shí)現(xiàn)，卻也具有局限性，當(dāng)高速公路路基軟基需要處理的深度在3m以上時，這種方式就不適合運(yùn)用在施工中。

2.2 加載預(yù)壓法在高速公路中的作用

加載預(yù)壓法主要用在高速公路中鞏固路基的環(huán)節(jié)，在對高速公路路基軟基填充材料時，

首先會對收縮性較大的地基各部分進(jìn)行固結(jié)，使得承載力小并且孔隙水多的地方能夠被逐漸鞏固和排除。詳細(xì)工作過程是：首先采用加載預(yù)壓法在高速公路路基軟基處進(jìn)行作業(yè)，使得施工地方的土體能夠被壓縮，軟基處的孔隙被排除，整個高速公路項(xiàng)目在沉降工作環(huán)節(jié)能夠順利實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)工程的需要，使得高速公路路基軟基的整體承載力得以提高。加載預(yù)壓法運(yùn)用在高速公路路基中，具體實(shí)施的過程主要包括超載預(yù)壓法與等載預(yù)壓法這兩種。當(dāng)高速公路路基采用加載預(yù)壓后，基土就會在自然的狀態(tài)下逐漸進(jìn)行固結(jié)。另外，在實(shí)施加載預(yù)壓法的過程中，要注意加載是通過逐級進(jìn)行加載，只有完成上一級的荷載并且進(jìn)行固結(jié)之后，才能對下一級的荷載進(jìn)行作業(yè)[3]。還有，在對高速公路路基軟基進(jìn)行具體的施工時，要注意工程項(xiàng)目的作業(yè)速率和需要施工的數(shù)量，只有在符合工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求下進(jìn)行加載才能在保護(hù)公路路基軟基土體的基礎(chǔ)之上滿足工程的需求。除此之外，填充作業(yè)的速率與加載的數(shù)量都必須在公路路基軟基的極限荷載范圍內(nèi)。

2.3 CFG 樁處理法在高速公路中的作用

CFG 樁處理法是通過水泥、粉煤灰與碎石等材料來制作樁的處理方法。制作的具體過程是加入主要的原材料石屑、碎石與粉煤灰，以及一定比例的水與水泥，再對其進(jìn)行攪拌。在這個過程中，通常使用振動沉管打樁機(jī)以及其它一些器具先制作出高粘度的樁，然后將打造好的樁與軟土以及褥墊層進(jìn)行結(jié)合，使其形成高粘度與高強(qiáng)度的復(fù)合地基。CFG 樁處理法使用的原理是對土體進(jìn)行擠密以及樁體的置換來達(dá)到公路路基軟基項(xiàng)目的需要。褥墊層是復(fù)合地基的關(guān)鍵所在，通過將上層荷載傳遞到下層的樁和樁間土，這個過程中褥墊層會受到樁頂向下的壓力而發(fā)生形變，而樁頂本身由于發(fā)生了受力的改變使得其承載力增強(qiáng)，多余的負(fù)荷可以通過樁土來進(jìn)行承載，從而有效地解決了地基沉降的問題[4]。另外，樁體在一定程度上對土體有擠壓和密實(shí)的作用，提高了其承載的能力。

2.4 粉噴樁處理法在高速公路中的作用

粉噴樁處理法適用于高速公路路基軟基具有一定的深度情況下對軟基進(jìn)行有效處理的方法，也被稱為加固土樁法。粉噴樁處理法的工作過程與原理為：首先，通過深層攪拌機(jī)將原材料加入到公路路基軟基需要加固處，然后通過攪拌機(jī)的攪拌葉片，利用其回旋的作用對原材料中的粉體加固料與公路的路基軟基土體進(jìn)行攪拌與混合，最后與水體作用，使得原材料及其軟土發(fā)生相應(yīng)的物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)，從而得到穩(wěn)固性良好的樁體[5]。樁體和軟土構(gòu)成了承載能力較強(qiáng)的復(fù)合地基，有效地提高了高速公路路基軟基的整體承載力，從而大大降低了沉降現(xiàn)象的發(fā)生。除此之外，粉噴樁處理法在通過地基水與原材料作用下，降低水含量的同時提高了路基軟基的承載力，也有效地降低了結(jié)構(gòu)土體的承載壓力及其土體物化與液化作用。采取粉噴樁處理法對高速公路路基軟基進(jìn)行施工，不會產(chǎn)生噪音或者產(chǎn)生較小的噪音，因此，使用該方法的過程中不會對周圍的建筑物造成不良影響，也不會影響車輛的正常行駛。粉噴樁處理法在高速公路橋梁部分以及處理原公路加寬部分等都具有很好的應(yīng)用效果。

3 總結(jié)

高速公路路基軟基的施工質(zhì)量不僅關(guān)系到交通的正常行駛與安全，還會影響到人們的生命健康，如果高速公路路基軟基施工不當(dāng)或者出現(xiàn)問題沒有得到及時的處理，就會由于公路路基軟基問題而引發(fā)道路問題，嚴(yán)重的情況下會使得道路大面積被破壞。然而，高速公路路基軟基在不同的地理區(qū)域呈現(xiàn)出不同的物理特性與化學(xué)特性，所以在具體的施工過程中要根據(jù)實(shí)際的情況采取不同的方法進(jìn)行處理。本文詳細(xì)介紹了高速公路路基軟基處理的四種常用處理方法、工作原理、適用條件等，對于降低軟基危害，提高其整體承載力具有實(shí)際意義，有效地保障了高速公路路基軟基的施工安全。