高速公路施工中軟土地基的處理技術(shù)分析

李彬

（中交一公局第二工程有限公司　215101）

高速公路施工中軟土地基的處理技術(shù)分析

李彬

（中交一公局第二工程有限公司215101）

本文以軟土地基處理原則為依循點，細致認真地采取科學(xué)的軟土地基處理技術(shù)，用以提升與改善軟土地基承載狀態(tài)下的變形與滲透本質(zhì)，促進高速公路的使用功能與施工質(zhì)量相整合的趨勢。

高速公路；施工；軟土地基；處理

伴隨著人們城市化節(jié)奏的加快，高速公路已經(jīng)成為人們出行的重要交通樞紐，高速公路的公路等級其質(zhì)量越高，越能夠增加其為人們服務(wù)的功能，解決交通擁擠與堵塞等各種問題。紛繁多變的高速公路施工建設(shè)，有各種突發(fā)的、不可預(yù)見的問題，尤其是地基不穩(wěn)定狀態(tài)之下的軟土地基，這種地質(zhì)條件會引起各種病害，有損高速公路的質(zhì)量與穩(wěn)定，無法保障公路交通的暢通與運行。

1　軟土地基下進行高速公路建設(shè)的特點

是土壤有各種不同的類型，而軟土地基則是其中之一，軟土地基有其特殊的地質(zhì)構(gòu)造與較弱的理化特性，其分布區(qū)域隨環(huán)境的不同而不同，它散布于湖澤、濱海區(qū)域，由于其流質(zhì)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出流變性、觸變性、強壓縮性和低抗力的特點，具體分述如下：

軟土地基結(jié)構(gòu)是由粘土顆粒和淤泥組成，由于其富含水分，因而孔隙率較大，同時內(nèi)部還摻有少量有機物，使軟土地基呈現(xiàn)出絮狀的結(jié)構(gòu)、液化的狀態(tài)，其大于1.0的土壤孔隙比，會使地基呈現(xiàn)漸進式、徐緩式的切力作用，這種剪切力是對軟土地基最主要的作用力，在它的影響與作用下，軟土地基會發(fā)生變形和流變的特點。

軟土地基還在遭受擠壓或者震動之后，其內(nèi)部的絮狀結(jié)構(gòu)會受到破壞，軟土在受到強壓縮4Pa之內(nèi)時的滲透性能較差，土質(zhì)的承載負荷需要較長的時間才能得到恢復(fù)與鞏固。

軟土地基還有低抗力的特點，根據(jù)測試顯示其抗剪強度小于20kPa，這種低抗力的特點是由于軟土地基無法適應(yīng)外力作用下的物理變形，而且無法對剪切狀態(tài)下的不同步變形進行自我的調(diào)整，因而，軟土地基承載和負重能力極弱，其抗壓、抗振性能較低的特性，尤其為工程建設(shè)廣泛關(guān)注。

2　軟土地基的危害性現(xiàn)狀分析

軟土地基的抗剪強度低于其路面負荷，在其特殊特點的作用下，使軟土地基呈現(xiàn)薄弱的施工條件限制，同時，建筑施工大多是機械化振搗施工作業(yè)，擺動幅度和震撼力都較為強烈，例如：機械振搗、鉆探、開鑿，這些機械化的施工作業(yè)足以使軟土地基在劇烈外力的作用下，發(fā)生結(jié)構(gòu)性的改變，內(nèi)部的軟土顆粒也會呈現(xiàn)不均勻的變形與沉降，產(chǎn)生不同步的壓縮切面，造成令人不堪入目的路面破裂、凹陷、積水等現(xiàn)狀，不但有礙于觀瞻，而且有損于高速公路的施工建設(shè)。

3　高速公路軟土地基施工處理原則及要注意的問題

高速公路軟土地基的處理要依循經(jīng)濟性和成本控制的原則，在這個原則之下，進行高速公路軟土地基的加固技術(shù)處理等，實現(xiàn)其承載效果。另外，建設(shè)施工的過程中，還要把握兩個關(guān)鍵點：①必須深刻認識軟土地基的理化性質(zhì)，對軟土地基的水分、砂礫、有機物等成分要有充分認識，在具體施工操作時充分注意；②軟土地基的變形與沉降是建設(shè)施工過程中重點處理的對象，需要利用不同的處理方法，即：土質(zhì)改良和復(fù)合地基處理，前者是對軟土土質(zhì)施以轉(zhuǎn)變，后者是在軟土中摻加鋼筋，起到加固的強化效果。

4　施工處理技術(shù)在高速公路軟土地基的建設(shè)性應(yīng)用

高速公路在城市化進程中的交通樞紐地位至關(guān)重要，道路的施工質(zhì)量牽系到經(jīng)濟及社會各方面需求，為了統(tǒng)籌考慮社會、經(jīng)濟、技術(shù)等各方面的因素，要以先進性為指導(dǎo)，進行軟土路基的高速公路建設(shè)施工技術(shù)應(yīng)用，通過對軟土路基進行優(yōu)化處理，達到各方滿意的效果。

4.1強夯法

又稱動力固結(jié)法或動力壓實法，在現(xiàn)階段的高速公路施工中，強夯法施工技術(shù)以其高適應(yīng)性而具有實用的價值，它不僅適用于砂石和碎石路段，而且在細粒土地基中也逐漸加以運用，由于其簡單的操作方法以及良好的加固效果，得到廣泛的工程建設(shè)應(yīng)用。其具體步驟是：借助機械起吊設(shè)備的力量，使重錘以自由落體的加速度進行砸下，在強大的沖擊力下，松軟的土層得以夯實，減小了其變形的機率，增強了軟土地基的強度。

4.2加固處理技術(shù)

由于軟土地基無法承載較重的負荷，容易造成流變及變形的狀態(tài)，因而，對軟土地基的加固是理所當然的解決措施之一，它主要通過兩種方式進行加固：①在施工過程中進行打板樁的處理，通過在高速公路四周布設(shè)板樁以預(yù)防軟土的溢出；②根據(jù)施工的實際情況進行控制，主要是掌握施工的速度及進程，通過加載測驗的方式，逐漸提升軟土地基的強度，在時間的過程中得以固結(jié)地基。這兩種處理技術(shù)中，前者由于限制條件太多，而且材料消耗過大，故不宜在高速公路軟土地基處理中運用；后者的限制條件沒有什么要求，但是加固技術(shù)是一項技術(shù)與管理高度配合的技術(shù)，如果由于技術(shù)不熟練或者管理不嚴格，都會造成軟土地基加固不均勻、達不到合適的沉降度等效果。

4.3施以鋪墊材料

這是一種添加表面覆蓋層的簡便方法，通過機織土工布、土工格柵等材料的特性，即：易過濾性、排水性良好等，適合于鋪墊在軟土路基之上，由于這種材料的抗拉能力強、具有耐腐蝕的優(yōu)點，因而在高速公路軟土地基的施工中用以保證軟土地基的均勻性沉降效果。

4.4添加劑處理技術(shù)

由于軟土地基中多數(shù)是粘性土壤，因而還可以考慮摻加生石灰、熟石灰等添加劑，通過這些添加劑當中的特性產(chǎn)生團聚聚焦效應(yīng)，從而使軟土地基中的水分含量減少。這種技術(shù)運用的是化學(xué)固結(jié)原理，通過添加劑與土壤的化學(xué)反應(yīng)作用，達到提升軟土地基穩(wěn)固性的效果。

4.5凍結(jié)法處理技術(shù)

這是一種適用于地下水位低下區(qū)域的軟土地基處理方法，它主要是借助于化學(xué)成分液態(tài)氮或二氧化碳在土壤內(nèi)的化學(xué)作用，使軟土產(chǎn)生膨脹，在濕潤的環(huán)境下發(fā)生化學(xué)作用，還有一種方法是使軟土地基在封閉的制冷設(shè)備中冷卻，利用里面的冷卻液作為媒介實現(xiàn)凍結(jié)，這樣，松軟的土質(zhì)就會在冷卻液的作用下，產(chǎn)生凍結(jié)，增強其強度。

4.6機械振動壓實技術(shù)

這種處理技術(shù)自然少不了機械碾壓設(shè)備的參與，主要設(shè)備是依靠碾壓機，在碾壓機的施工過程中，運用機械的沖擊與振動作用，使軟土地基得到壓實和夯實，軟土土壤在成樁的施工過程中得到了密實度的提高，也使厚薄不均的土質(zhì)進行了有效的壓實，有助于減少軟土地基的沉降，提升軟土地基的承載力。

5　結(jié)束語

高速公路是現(xiàn)代重要的交通樞紐，高速公路的路基施工也成為了關(guān)注的焦點，尤其是在對軟土地基施工的過程中，其軟土地基的特殊理化性質(zhì)，如：流變性、低抗力性和強壓縮等特性，都使高速公路路面施工增加了難度，為了重點解決軟土地基的處理，需要運用多種處理技術(shù)，如：凍結(jié)處理技術(shù)；軟土地基加固技術(shù)；強夯法處理技術(shù)；添加劑處理技術(shù)和機械振動壓實技術(shù)等，這些成熟的施工處理技術(shù)在實踐的運用中可以有效解決軟土路基的沉降和不穩(wěn)定的問題，改善其變形特性，增強公路的功能與質(zhì)量相符性。

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U416.1

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1673-0038（2015）10-0158-02

2015-2-16