高速公路施工中的軟土路基施工技術分析

摘 要：本文闡述了高速公路軟土路基的特點，簡述了軟土路路基破壞作用，提出了高速公路施工中軟土路基的施工技術措施。

關鍵詞：高速公路 軟土路基 施工

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0045-01

人們生活節奏的不斷加快，社會經濟的快速發展，人們要求的交通不斷提高，交通擠塞的問題，重視建設道路的問題逐步的被人們所關注。但是在高速公路建設過程中會遇到很多不同的問題，軟土路基就是其中之一。軟土地基容易變形，一些地區的路基施工由于處理措施不到位，工后沉降變形也會引起各種的病害，有時在填方路基變形而破壞鋪筑路面的穩定道路。如果不及時采取措施，則隨著交通壓力的增加，可能導致路基穩定性遭到破壞，路基沉降變形，這使得它不可能保證公路正常交通運行，也對未來的公路管理造成一定的難度。

1 高速公路軟土路基的特點

（1）由于軟土主要由粘土顆粒群和淤泥組成，軟土路基具有孔隙度大，較高的水含量的特點，并含有少量的有機物在不同的地質的環境下下沉為絮狀結構。孔隙比在1～2之間，軟土一般在35%～80%的水含量。在作用的剪應力和剪應力作用下軟土產生緩慢的剪切變形，并可能導致抗剪強度衰減，具有明顯的流變性。在軟土固結沉降完成后也可能產生相當大的次固結沉降。

（2）軟土的結構性很明顯，軟土的原狀土在受到擠壓或者是震動之后會連續破壞土壤的絮狀結構，導致土壤的強度會大大的降低，嚴重的會出現流動狀態。軟土在受到擾動之后其強度會隨著靜止時間慢慢的恢復。壓縮性高，滲透性差，軟土的壓縮模量一般是小于4 Pa，他的壓縮性和液限指數成正相關的關系。軟土的滲透性很小，通常在垂直方向的滲透系數為10-6～10-8 cm/s，因此在土壤之間的重量和負荷達到充分的鞏固需要的時間很長。

（3）軟土的抗剪強度較低，在我國天然軟土的不排水抗剪強度小于20兆千帕，軟土的內摩擦角一般在20～35度之間。軟土路基在荷載作用的情況下，若能夠排水固結的情況下其抗剪強度能夠發生很大的變化。軟土排水固結速度快，提高強度的效果越明顯。

2 軟土路基的破壞作用分析

如果路基軟土抗剪強度超越了路面，路堤的外負載的要求，可能會破壞整個或部分路基的剪切，導致路基塌陷，或者不穩定，引起沉降的變形。如果處理軟土路基的外部和上部荷載作用出現大量的沉降變形，就會影響正常的公路交通通行。因此，在軟基施工過程中，必須認真調查研究，深入的分析，以便充分理解軟土的性質和土壤的特性，在項目建設過程中應制定相應的施工措施，保證路基穩定。在施工期間的薄弱地段進行必要的施工技術措施，以保證高速公路工后沉降的有效控制。

3 高速公路中軟土路基的施工技術措施分析

3.1 凍結法

凍結法使用液態氮或二氧化碳膨潤土的方法，或者使用通用的機械制冷設備和一個封閉的液壓系統相連接，從而使冷卻液在土內流動，使軟濕土凍結。這樣就提高了土體的強度，減少了土壤的壓縮性。適用于各種土壤，特別是在軟土地的條件下，挖土深度超過7～8 m，或者是地下水位低下的條件下，凍結施工的方法則是一種常見的和有效的施工措施。

3.2 鋪墊材料的方法

施工中可以在軟土路基的表面鋪上一層或者是多層的土工織物，土工織物具有連續性好，抗拉強度高，耐腐蝕和施工方便的特點。通過鋪墊材料可以保證路堤填方后路基的降低不均勻沉降，鋪設土工織物還可以提高路基的承載能力。鋪墊材料一般采用機織土工布、土工格柵，將土工布或者土工格柵放在軟土路基的表面，這些土工織物可以起到分離，排水，反過濾和增強的作用。

3.3 添加劑的方法

當軟土為粘性土壤的情況下，施工時可以再表面的粘性土中摻加入添加劑，添加劑可以提高軟土路基的強度特性和路基土的壓縮性。施工時使用普遍的添加劑是生石灰，熟石灰和水泥等材料。這些添加劑材料可以減少土壤中水分的含量，同時在土體中還可以產生團聚聚集效應。團聚效應可以隨時間使土壤產生化學固結，從而進一步提高軟土路基的穩定性。

3.4 豎向排水固結法

在施工中處理大厚度飽和軟土和填土地基時可以采用排水固結的方法。通過布置豎向排水井點，輔助以加壓系統，以提高地基的排水條件的基礎上，并用壓力吸抽氣滲流電場和其他施工措施加速地基的排水固結，從而使土壤的強度增強，這樣既可以達到減少地基的不均勻沉降同時又能提高土體的承載能力的目的。常用的堆載預壓法，真空預壓法和電滲排水法都是排水固結法的應用。

3.5 水泥攪拌樁加固方法

水泥攪拌加固土的物理和化學反應過程是水泥攪拌樁加固的基本原理。施工中可以采用相應的機械設備將水泥注射到要處理的軟土路基內，通過不斷的攪拌，使水泥和土壤發生水化反應和水解反應從而形成凝膠顆粒，從而形成一種穩定的整體結構體系。這樣就提高了土體的整體強度和穩定性。才能保證軟土地基要求的地基強度和承載力。根據施工方法的不同可以將水泥攪拌樁分為濕法和干法施工。利用水泥作為固化劑，在機械的持續的攪拌情況下，將軟土和固化劑在深厚軟土路基中進行深層的攪拌，從而形成具有足夠強度的復核地基。水泥攪拌樁在施工中要依據一定的技術參數進行施工，施工中要控制好深度，高度和灰面的水平面深度等，保證在攪拌接樁時噴粉樁的重疊長度要大于1 m，水泥的泵送在攪拌施工中必須保證持續施工。應控制在1%以內的固化劑的用量，完全攪拌混合施工后，將鉆頭提離地面，同時開啟空氣壓縮機，疏通管道和噴嘴的殘余粉末附著污物，然后移動樁機。

3.6 振密擠密法

施工中通過機械壓縮或者是機械夯實，使土壤壓實，利用打樁機在松散砂性土、人工填土的沖擊和振動下使孔后的填充材料形成樁體。在成樁的施工過程中，在對周圍砂性土壤產生壓實的同時也可以對周圍土壤產生振動壓實或者是振密的功能。從而提高土體的密度和軟土的密實度。減少地基的沉降的同時還可以提高地基土的承載力和整體穩定性。

4 結語

軟土路基處理一直是高速公路施工中的技術問題，公路建設中，地形復雜多樣，決定了不同的地質條件應采用不同的軟基處理方法，即使是同一地質條件，采用不同軟基處理方法就會產生不同的效果，我們只有結合各種相應的技術措施，才能真正的處理好高速公路軟土路基的問題。隨著科技的進步，在科學的研究人員，技術人員，施工人員及其他相關人員的努力下，新技術不斷涌現，將繼續推進高速公路施工技術向前發展。

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