高速公路軟土地基處理設計

李本云，阮 高

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

高速公路軟土地基處理設計

李本云，阮 高

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

為了保證各地經濟發展緊密，滿足人們的運輸需求，需加強高速公路建設。在高速公路建設過程中，多會遇到軟土地基，若不妥善處理則會對工程整體建設造成較大影響，公路投入運行后會威脅駕駛人員的生命安全。為此，需要做好高速公路軟土地基處理設計工作。

高速公路；軟土地基；處理設計

1 軟土地基的處理原則

(1)土壤性質。土壤可以分為砂性和粘性，若為砂性，則適宜使用擠密法，若為粘性則適宜使用壓實法；(2)公路性質。需要依據公路的性質和功能定位編制軟土地質處理方案，若為高等級公路，在對外觀有較為嚴格的要求，在處理時也需控制路基沉降，保證路面平整；(3)施工環境。高速公路施工中，要依據工程項目建設現場的實際情況選擇適宜的施工工藝，也可采用綜合性處理方法保證工程項目建設質量。

2 高速公路軟土地基處理方法

(1)夯實法。使用重錘或者是其他專業設備通過重力作用對軟土地基進行反復壓實，在此過程中軟土地基中土壤顆粒間隙會逐漸變小，也使得多余水分順利排出，降低了土壤的含水量，提高了土壤的固結能力，提高了地基的承載量。(2)填石法。填石法是通過石塊、砂礫的強抗壓能力、伸縮能力等提高軟土地基的抗壓性能和承載力。在選擇填充軟土地基物質時，需進行篩選，不可使用形狀不規則的或者是過大的石塊，會影響路面的壓實效果，造成路面不平整。(3)擠密法。擠密法是基于夯實法和填石法發展起來的綜合性技術類型，其是通過專業施工設備對地基的充分振搗，采用振動機使得石粉能夠與軟土地基相結合，在夯實設備對路基的反復作用下，提高路基土質的硬度以及路基的承載力。(4)高壓噴射注漿法(如圖1所示)。高壓噴射注漿法是發揮盆腔的特性，將提前制備好的水泥漿和粉煤灰等充注在提前準備好的軟土地基處理孔中，帶漿液固結之后，形成了圓柱樁，在外力作用下形成了復合型地基，這樣就能夠強化軟土地基的負荷能力。(5)凍結法。該法是向軟土地基內在注射一定容量的水，通過特質的冷凍劑對土層中的水進行冷凍處理，但需要依據工程所處區域以及施工現場的實際情況進行選用，該工藝對環境有嚴格要求，因此需要結合實際情況選擇不同的施工工藝，如土壤顆粒間的距離較大，含水量較少，則可先注水，再使用液氮或者是液氧二氧化碳。

圖1 高壓旋噴灌漿施工示意圖

3 高速公路軟土地基處理設計分析

3.1 地質條件

在軟土地基處理設計中，基于地質條件進行考量需要從四個方面出發，即軟土硬殼層效應、軟土地層中夾有硬土層、軟土地層中夾有多層砂層、軟土厚度及物理學參數。因為硬殼層的土體多為粘彈塑性體，會隨著外力作用的變化而變化，這種板體效應的存在對于路堤填土起到了支撐、保護能作用。若路堤荷載不超過硬殼層的軟土地基臨界荷載，則可以借用硬殼層的支撐作用，忽略地基處理。若軟土地基層中存在薄層硬土層，則可以使用深層處理方式，若土層的厚度較大，則需進行勘察再進行確認。若軟土層中存在多層砂層，且地基排水順暢，則加設豎向的排水體也不會改善排水作用，且會對周邊地層結構造成擾動，為此可以綜合應用砂墊層及堆載預壓進行處理。在設計處理方案時，需要對軟土厚度、物理學參數進行綜合考量，必要時可采用復合地基方案。

3.2 處理位置

若為橋頭路基，可采用復合地基處理方案，雖然固結排水方案可行，但實施過程中會出現多種不可控的問題，對于改善地基土的抗剪能力等無明顯作用。若綜合采用固結排水方案與堆載預壓方案，則可能會延長預壓時間，但是通過適當的處理后，填筑速率、強度等各項參數均符合標準。就暗構造物施工來說，其地基不能出現較大變形，而暗構造物可采用復合地基處理方案。

3.3 路基高度控制設計

傳統觀念認為軟基路段填土高度越低，則路基的穩定性越高。但是實踐證明，軟土地基的穩定性并不取決于填土高度，沉降量仍然難以控制。主要原因為公路運行中，路面的交通荷載分布不均，使得路面會出現凹凸不平的現象，影響路面美觀和行車安全。為了有效解決這些問題，低填土軟基路段建議采用復合地基處理方法或者是超載預壓方法。就固結排水方案來說，最小路堤的高度需要超過路面厚度、路床厚度和砂墊層厚度的總和，若不達標則不建議采取此種處理方案。

4 結束語

綜上所述，軟土地基處理設計是高速公路項目重要的設計內容，在對施工現場進行全面勘察的同時，需要基于數據分析、地形地質條件勘測、處理方案比選等進行設計。若施工周期較短，且預壓時間有限，則可以采用超載預壓方法增加短時間內的沉降量，從而加快建設進度，保證路基強度。

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2017-03-14

李本云(1987-)，男，貴州盤縣人，工程師，主要從事交通巖土研究。

U416.1

：C

：1008-3383(2017)06-0040-01