高速公路工程施工中軟土地基處理技術(shù)研究

趙霄

（四川高速公路建設(shè)開發(fā)集團(tuán)有限公司，成都 610000）

1 引言

高速公路是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。在當(dāng)前形勢(shì)下，高速公路延伸的地方環(huán)境比較復(fù)雜，有平原地區(qū)，也有特殊的山區(qū)。在實(shí)際建設(shè)過程中，不可避免地會(huì)遇到軟土地基。在這種情況下，施工企業(yè)需要采用軟基處理技術(shù)，以便能夠保證地基的穩(wěn)定性，提高高速公路工程建設(shè)質(zhì)量。

2 軟土地基概述及特點(diǎn)

2.1 軟土地基概述

軟土地基主要是指強(qiáng)度較低，且壓縮量高、較為松軟的土層。國(guó)外對(duì)軟土地基的定義為黏土和塵土等顆粒含量比較高的松軟土、有機(jī)制土等土質(zhì)結(jié)構(gòu)地基。由于這些土質(zhì)比較松軟，硬度不高，如果在建設(shè)過程中不能進(jìn)行科學(xué)處理，就會(huì)對(duì)公路質(zhì)量造成很大的影響，導(dǎo)致公路地基的穩(wěn)定性比較差，容易發(fā)生沉降的現(xiàn)象，危害車輛行駛質(zhì)量和安全。對(duì)于軟土地基，常規(guī)的施工方法不太適用，需要采用針對(duì)性的施工技術(shù)，從而提高地基的穩(wěn)定性，為后期工程建設(shè)打下基礎(chǔ)[1]。

2.2 軟土地基的特點(diǎn)

軟土地基一般出現(xiàn)在臨近江河區(qū)域，或者雨水量比較多的谷地，也有可能緊靠煤礦開采地。軟土地基的主要特點(diǎn)有：（1）土質(zhì)松散，空隙比較大，很容易攜帶水分。通常來(lái)說，軟土地基主要由淤泥構(gòu)成或者是黏土顆粒構(gòu)成。通常含有一定量的機(jī)物質(zhì)，容易受環(huán)境的影響。此外，軟土地基的含水量一般在40%～76%。（2）軟土地基抗剪強(qiáng)度差。軟土地基抗剪強(qiáng)度不高于20 kPa，而且由于含水量比較多，如果在施工過程中沒有做好排水疏導(dǎo)，就會(huì)降低抗剪能力。（3）軟土地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。軟土地基具有不穩(wěn)定性，在外力的影響下，或者受到自然條件的影響地基穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生改變。由于我國(guó)自然環(huán)境差異比較大，不同的地區(qū)軟土地基的成分和材料不同，軟土地基的特點(diǎn)也就不同。

3 高速公路軟土地基處理過程中的問題

3.1 容易產(chǎn)生變形

軟土地基受到上層壓力時(shí)容易產(chǎn)生變形，一旦壓力超過一定的限值，軟土地基就會(huì)產(chǎn)生收縮或者沉降。通常情況下，壓力主要來(lái)自路面荷載。當(dāng)出現(xiàn)壓力的時(shí)候，軟土地基就會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)上的變形，而且如果壓力持續(xù)作用，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形加劇，無(wú)法恢復(fù)，影響軟土地基的穩(wěn)固性，這對(duì)高速公路的建設(shè)十分不利。

3.2 無(wú)法有效控制滲透性能

目前，很多施工單位在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的過程中，無(wú)法有效地控制軟土地基的滲透性能。軟土地基的土質(zhì)比較松散、密度小、空隙大、滲水能力比較強(qiáng)，滲透性能不好把控。高速公路軟土地基的滲透系數(shù)需要符合相關(guān)規(guī)范要求，要確保影響軟土地基的排水效果，否則將會(huì)影響高速公路的建設(shè)。

3.3 路面沉降

如果在對(duì)高速公路軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候，沒有按照相關(guān)的規(guī)定，或者沒有達(dá)到相關(guān)的要求，就很容易使得公路在使用過程中發(fā)生沉降。特別是在地基過渡的部分，如果在施工中沒有有效地加固軟土地基，路基很容易在受到外力影響時(shí)發(fā)生沉降，產(chǎn)生變形[2]，影響高速公路的安全穩(wěn)定性。

4 高速公路軟土地基處理關(guān)鍵技術(shù)

4.1 表面處理技術(shù)

首先，需要選擇合適的鋪墊材料，提高排水效果，降低水分對(duì)軟土地基的影響，為后期施工打下基礎(chǔ)。通常情況下，在對(duì)軟土地基進(jìn)行表面處理的時(shí)候，施工人員會(huì)采用粗砂，并控制砂礫的級(jí)配，將砂礫均勻地鋪散在軟土地基的表層。為了能夠提高表層處理效果，還需要在軟土地基的表層鋪設(shè)土工織物，減小軟土地基在使用過程中產(chǎn)生的不均勻沉降，有效提高高速公路工程路基表層的承載力。在對(duì)高速公路表層進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，還需要設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。通過添加一些添加劑，提高土質(zhì)的密度，改善路基的壓縮性能，可以在一定程度上提高路基的硬度和強(qiáng)度。在實(shí)際施工中，一些施工團(tuán)隊(duì)會(huì)選擇熟石灰、水泥、石灰石等作為添加劑來(lái)降低軟土地基的含水量，從而起到了加固的效果，這在很大程度上提高了軟土地基的穩(wěn)定性。另外在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)采用挖溝槽的方式促進(jìn)排水，這樣也能夠起到降低軟土地基含水量的效果，保證軟土地基表層的排水性能[3]。

4.2 換填處理技術(shù)

在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候，施工單位會(huì)選擇對(duì)軟土地基進(jìn)行換填處理。將原來(lái)的軟土地基進(jìn)行挖除，并利用運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)狡渌胤?，然后用?qiáng)度較高的材料填充地基。通常會(huì)選擇一些硬度較高的廢石進(jìn)行填充，這樣不僅可以降低換填工程的成本，還保護(hù)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境[4]。在完成換填操作之后，為了加固路面地基，會(huì)選擇采用大型機(jī)械進(jìn)行碾壓，以便能夠提高高速公路地基的強(qiáng)度和硬度。

4.3 排水固結(jié)法

軟土地基很容易受到水分的影響，在使用過程中發(fā)生沉降變形，影響路基承載力[5]。因此，在施工過程中，需要將軟土地基中的水分排出來(lái)，以此提高軟土地基的承載能力和抗壓能力，這時(shí)就需要利用排水固結(jié)法將軟土地基中的水分排出來(lái)。排水固結(jié)法主要是通過加壓抽水的方式，降低軟土地基中的水量，使軟土地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密，降低沉降變形的發(fā)生率。一般情況下，這種方法會(huì)與真空預(yù)壓方式進(jìn)行結(jié)合使用。這種方法可以運(yùn)用在含水量比較高的軟土地基中，而且所取得的施工效果比較好，但是不適合用于強(qiáng)滲透性的泥炭土層中。

4.4 深層土振動(dòng)擠壓技術(shù)

采用深層土振動(dòng)擠壓技術(shù)，可以提高土層的密實(shí)度，提高土層的固結(jié)能力。在施工過程中，施工人員使用打樁機(jī)成孔，然后利用振動(dòng)棒振搗密實(shí)灌入孔內(nèi)的加固材料，從而讓軟土地基穩(wěn)定性更強(qiáng)。在采用深層土振動(dòng)擠壓技術(shù)的時(shí)候，為了防止沙土松散，增強(qiáng)土層的密實(shí)度，還需要綜合考慮各種環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。在進(jìn)行施工的時(shí)候，可以提前堆放一些砂石或者重物，以提高軟土地基的抗壓能力。

4.5 深層攪拌樁法

深層攪拌樁法是一種比較高效的軟土地基處理技術(shù)。在處理過程中，按照相關(guān)的工藝原理，選擇合適的材料進(jìn)行施工。這種方法可以分為水泥粉煤灰碎石樁和水泥攪拌樁。按照軟土地基強(qiáng)化需求，對(duì)成樁的間距、直徑等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出準(zhǔn)確的比例，合理配比水泥漿料，從而保證成樁質(zhì)量和承載力。通過這種處理方式，也可以提高軟土地基的承載能力[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

高速公路軟土地基處理技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在實(shí)際操作過程中，要考慮多種因素，相關(guān)施工人員需要加以重視，并進(jìn)行分析探討，合理選擇施工工藝，提高軟土地基的強(qiáng)度和硬度，使其能夠滿足高速公路建設(shè)要求，從而保證高速公路整體質(zhì)量。