高速公路軟土地基勘察技術初探

陳 睿

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司)

0 引 言

近年來，隨著我國各項改革力度的不斷加深以及國民經濟快速增長，我國的高速公路的建設規模也不斷擴大，不少高速公路的運行地基為軟土地基，因而要高度重視高速公路軟土地基的建設處理工作，保證工程質量，加大勘察力度，因而就有必要對其勘察技術進行探討。

1 軟土地基的特點及危害

軟土地基是以淤泥、淤泥質土為主構成的承載能力比較低，地質性質比較差的地基。其主要特點以及危害具有以下幾點:首先軟土地基的結構縫隙比較大，因而導致含水量比較大，這樣就不利于地基的穩定，因而在工程建設不能在此基礎上進行。其次軟土地基具有壓縮性高的特點，這種特性導致淤泥等地質的壓縮性比較高，容易引起地基因不勻導致建筑物的開裂。再次軟土地基具有透水性差的特點。透水性差具有極大的危害，一方面由于軟土本身含水量大，若具有透水性差的特點，將會影響工程的質量、地基的穩定;另一方面含水量大導致軟土的地基密度分布不平衡，從而導致公路路面的不平整，這樣不僅會影響各種行車的安全性能，還對整個公路建設的要求有所提高。最后軟土地基具有抗剪強度低的特點，這種特性嚴重影響著工程質量，導致地質災害的危害度增加。這種危害不僅影響著路面的平整和行車的安全性，還會導致地基不斷地滑移造成路面的整體破壞。因此由于軟土地基具有以上特點及危害，就對軟土地基的施工提出了更高的要求，要求軟土地基提高其危害處理程度，建立更高的制度標準，加強對軟土工程地質勘探的深度和廣度的處理。

2 處理設計方案分析

勘察軟土要與實際情況相結合，然后再合理設計布局。為了改善地基的工程性質和穩定，對地基必須進行一些必要的處理。此外，對于高速公路軟地基進行地基處理的方法有兩種，即土質改良和復合地基。方法不同，所利用的方式和思路也就不同。

2.1 排水固結法

排水固結法就是指垂直排水井來改善地基的排水條件，通過加壓、抽水、抽氣和電滲等措施來加速地基土的強度和穩定性。通常的方法有堆載、真空、降水預壓法以及電滲排水法。

2.2 膠結法

膠結法通常有三種表現形式，分別是水泥攪拌法、高壓噴射注漿法以及灌漿法，下面來具體分析這三種方法的施工工藝及其應用。(1)水泥攪拌法。這種方法在施工時有兩種方式，①濕法另一種是干法，主要目的就是獲得水泥土體，需要將地基土與水泥充分攪拌才能形成水泥土體。這樣一方面增強了地基的穩定性，②也有效地減少了沉降現象，防止了滲漏，這種方法主要應用于地基承載能力較弱的軟土地基，如淤泥、含水量較高的粘性土等。(2)高壓噴射注漿法。這種方法在施工中需要用到鉆機，通過鉆機將注漿管鉆到一定深度的土層里，然后通過向漿液施加壓力，使其與土體充分混合。主要原理就是按照一定的漿土比例使土體與漿液重新組合，形成一個新的固結體。這種方法主要適用于人工填土以及碎石土地基，如粘性土、黃土等。(3)灌漿法。這種方法的主要原理是向地基注入水泥漿液或者是化學漿液，使土粒之間相互粘結，已達到增強軟土地基的穩定性的效果，從而有效地減少了路面沉降，提高了地基承載力。

2.3 置換法

這種方法主要是將一些不穩定性的軟土進行置換，用堅硬材料來取代地基中的軟土。一般會用到夯實的方法，對地基中的軟土進行壓密，地基的穩定性就相對較高了，并且具有一定的剛性。這種方法主要應用于飽和軟粘土、非飽和的粘性土等。

3 勘察方法與技術流程

軟土層的勘察方法有多種，主要采用鉆探，坑探以及物探和一些其他的勘探方法對軟土在地表以下的物質條件進行分析，從而確定軟土的分布情況以及其他物理力學性質等。其工作的技術流程是在采用主要的勘探方法后輔之，根據工程情況采用一定的其他勘探方法，使各種勘探技術能夠共同作用，提高勘探質量。

3.1 鉆探

在工程建設中尤其是在巖土層中，為測量巖石土層的結構構造以及土壤的結構變化情況，一般采用鉆探技術來分析地表以下的巖石變化、地下水的流向以及軟土在地表下的狀態。鉆探技術中常用的就是干鉆法，干鉆法主要運用于軟土層的分析，尤其是高速公路的軟土結構勘測中，測量軟土層的結構變化情況，從而在某些方面預防土層結構變化造成的物理力學性質的破壞。而運用干鉆法進行土層結構分析時，一般可以通過兩種方法進行采樣，(1)薄壁取土器靜壓法，此方法是針對軟土而言，保證抽樣調查的全過程都不受外界的干擾，充分保證實驗的精確度。(2)標準貫入器取樣，這種方法用來檢測細砂層，要求取樣過程中，選取有代表性的薄壁取土器方法來進行相應的測量工作。

3.2 現場原位測試技術

由于現有軟土層具有一些觸變性與流變性等一些特性，同時也具有一些危害，易造成土層的破壞以及水土的流失，運用鉆探技術已經遠遠不能夠精確測量其物理力學性質，所以需要運用新的技術方法來對土層的結構及特點進行新的分析，從而能夠保證精確地試驗結果。因而運用現場原位測試技術能夠通過各種不同的試驗來進行相應的技術分析，從而確?？碧降馁|量。

3.3 地球物理探測方法

不同的地質勘探方法適用于不同的工程，因此針對不同的地質勘察要結合當地的場地標準，考慮好當地的軟土地基情況然后在采用一定的物探方法進行相應的地質勘測。

3.4 室內土工試驗

室內土工試驗是進行測量軟土的物理力學性質的重要指標之一。土工試驗涉及軟土的物理、化學以及力學性質的方面，著重分析力學性質。對于不同的地質要求，試驗標準也不相同，對于高速公路而言，則應該選擇適合高速公路軟土地基的試驗。

4 軟土的物理力學指標分析評價

通過對高速公路軟土地基土性的測試的數據和資料顯示，在對高速公路的軟土地基工程試驗的土性計算中，土性指標設計值的計算結果將直接影響勘察方案的選擇，以及對實際情況造成重大影響。因此對于高速公路采用的勘探方法和勘探技術都要進行嚴格的分析，通過分析高速公路上運用的不同勘探方法和手段，能夠清楚當地的地形地質情況，從而確定不同的標準來進行軟土層的分類。此外，還可以通過圖形圖表等進行相應的輔助分析，通過對每一指標研究其分布的統計表和散點圖等，可以直觀清楚地看出各個測試值的變化情況，這時可以通過直觀分析來研究各個圖表的變化情況，從而鑒別那些不符合正常成因的軟土指標，分析出現的各種問題成因，根據地質成因等舍棄一些不符合標準的指標。

5 結束語

總的來說，高速公路軟土地基工程勘察工作是高速公路工程建設的基礎和關鍵，在整個工程建設的過程中發揮著至關重要的作用。在對軟土地基工程進行勘察和探索的時候，要與當時的地質條件相結合，利用各種高效快捷的辦法和方式對軟土地基土性測試數據進行相應的整理和分析，然后再做出正確的預測和評價。對高速公路軟土地基勘察技術分析，給施工設計提供可靠的科學依據，并提出有效的地基處理措施，具有一定的現實意義。

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