高速公路路基軟基處理技術分析

黃亮輝

長沙市公路管理局城郊公路養護服務中心，湖南長沙 410000

本文結合作者自己參與的高速公路案例對高速公路路基軟基處理技術進行了分析，包括對換填處理、粉噴樁樁處理、軟基等的分析，旨在為施工管理部門提供技術參考，從而有效建構更加完整的合理的路基軟土施工方法。

1 工程項目實例

衡棗高速公路由湖南省交通規劃勘察設計院設計，其中在第六合同段施工路段中，樁號K62+410-K620+710，長300m，K64+265長57m，為軟基路段。經設計采用粉噴樁加固處理方法，線路全長約357m，處理面積約10326m2，平面布置為正方形，樁中心間距為1.5m，樁體有效長度為3.0～6.0m，樁端需置于巖層面或硬層面上，樁數為2987根，總長度10455延米。

（1） 粉噴樁直徑Φ500mm，采用PO32.5號，普通硅酸鹽水泥。

（2） 水泥滲入12%～15 %，即40～50 kg/m.全程復攪，樁位偏差小于5cm，垂直度偏差≤1.5 %。

（3） 復合地基承載：填高0.8～6m為100kPa，填高≥6m，則為130kPa，按3%～5%的頻率抽樣檢測，除動測或靜載處，還進行了外觀和樁頭取芯，進行樁身抗壓強度測定。

（4） 在施工過程中，嚴格執行《公路軟土地基路堤設計和施工技術規范》首先進行場地平整修通施工便道，準備好水源、電源、水泥等材料準備工作，進駐12噸吊車，PH5A粉體攪拌樁機，75kW柴油發電機組，1.3m3灰罐，1.63/min空氣壓縮機，500A電焊機，以及潛水泵設備。

（5） 粉噴樁施工工藝流程見圖1。

圖1 粉噴樁施工工藝流程圖

結合實際情況設計相應的公路施工方案，運用有效的技術機制處理軟土地基問題。針對路基軟基問題，主要運行3種基本施工措施和技術。

第一種：塑料排水板，兩張板之間最大的間距為1.3m，并且在1.1m的位置要集中鋪設70cm的砂礫墊層結構，利用土格柵進行處理。第二種，水泥攪拌樁結構，在實際設計項目運行過程中，結合實際的地質情況，維護路基填土處理效果，確保其高度能在4m以上，樁間距為1.3m，整體結構的高度在6m以上，樁間距為1.1m。需要注意的是，在樁頂的砂礫墊層結構中，也要設計土工格柵運行結構，從而維護軟基處理功效[1]。第三種，碎石樁結構，在實際施工項目建立和運行過程中，采取的碎石樁體系，主要是采取振沖法進行施工，振沖能在55kW以上，樁徑則為80cm，樁頂的布設結構為70cm的砂礫墊層。另外，橋頭設計參數為30m，函側約為10m，能對路基的穩定性進行集中計算，并且在樁頂部直接安裝水泥板。水泥板的結構主要利用的是C25的素混凝土進行現澆處理，基本規格為* MERGEFORMAT。由于要對碎石樁的處理效果進行全面分析，因此，要集中整合沉降差值，需要在橋頭30m外以及函側10m外設計約為20m的過渡路段，以保證整體范圍內碎石樁基距離能向2m的過渡結構有效過渡，確保樁頂不會增設水泥板。除此之外，為了有效驗證軟基處理效果，要在施工前對其進行集中的預壓處理，大約5～7d進行填筑，共計填筑4層，保證預壓期為半年。

2 高速公路路基軟基礎處理技術

2.1 換填處理機制

在實際工程項目處理過程中，換填處理機制的經濟性較高，一般而言，常見的換填處理機制主要分為挖除換填法以及強制擠出換填法，針對不同的情況運行差異化換填操作，從而保證整體效果的有效性[2]。一方面，挖除換填法。相關施工部門會采取全部挖除以及部分挖除的措施，有效對其進行集中的操作和處理。另一方面，強制擠出換填法也分為全部擠出和部分擠出兩種，需要施工人員結合實際情況進行最終確定。需要注意的是，在換填處理工作開展過程中，若是挖除操作，就要實現挖除地基表面以上固定范圍內的軟土，利用更加有效且強度較高的材料進行分層回填操作。這種方式不僅能遵循土中附加應力分布的實際規律，也能有效保證路基能承受更大的應力，以改變傳統軟弱層承受較小應力的問題。相較于原有的軟土結構，換填后的土壤不僅承載力有所增強，其變形會逐漸減小，相應的剛度性能有效增高。換填操作方法之所以應用較為廣泛，主要是由于技術操作較為簡單，但是，其最大的局限就是深度，一般在深度超過3m，這種方法就會暴露出人力物力損耗數量大的缺陷，需要技術人員慎重選擇。

2.2 加載預壓法

在對路基軟基進行集中處理的過程中，正是由于地基本身存在收縮性，因此，其本身的承載力較低；加之孔隙水很多，就會導致整體結構的應用效果不盡如人意的問題，因此，要積極應用加載預壓方法對其進行集中處理和綜合性管理。一般而言，會采取排水固結法對其進行處理。具體的操作流程如下：（1） 在固定的路基軟基范圍內進行加載預壓操作，保證土體能實現壓縮，有效處理相應的孔隙。（2） 完成規定范圍內的沉降工作，有效提升地基的整體承載力。另外，目前較為常見的加載預壓法中，超載預壓以及等載預壓是處理應用較為常見的方法，尤其是在對路基加載預壓項目管理工作結束后，由于土壤在自然狀態下就會出現慢慢固結的問題，要借助加載預壓機制實現逐層加載處理，維護速率以及數量等參數，確保相關加載數據設計工作符合設計要求。只有從根本上保證土體質量不受到損壞的加載，才能有效控制極限荷載參數，維護整體設計結構的有效性，也為后續工作的全面落實奠定堅實基礎。

2.3 CFG樁處理（ 見圖2）

在路基軟基處理項目中，這種處理方式較為常見，主要指的及水泥粉煤灰碎石樁結構。一般而言，利用石屑、粉煤灰以及碎石等物質作為基礎物料，加入適量水以及水泥調制相應的樁結構，制作具有較強粘結度的樁結構，結合加固原理對土體進行擠密操作，以保證樁體結構的置換效果符合標準。需要注意的是，在褥墊層將上層荷載傳遞到下層荷載的過程中，也能有效改善其實際水平，整合樁承載力參數的變化，維護承載力效果。

圖2 路基軟基應用CFG樁處理技術

2.4 粉噴樁處理技術

主要是對軟基較深的情況，因此也被稱為加固土樁法，能進一步對深層次的軟基結構進行處理和分析。目前，主要是對深層軟基進行處理。在實際處理工序中，要借助深層攪拌機，能將粉體加固粉直接噴入地基，有效維護加固體的整體結構，維護復合地基的基本承載力，能有效減少地基結構的沉降現象，確保壓力參數能被控制在固定的范圍內，減少支擋結構產生的土體液化問題，從根本上提高路基軟基處理的效果。也就是說，在實際技術應用過程中，要對具體參數進行有效處理，確保施工工序的完整性，尤其是在橋頭過渡段處理和老路堤加寬操作方面，要有效應用粉噴樁處理技術，維護整體施工項目的管理水平。

3 結語

總而言之，在高速公路項目逐漸發展的背景下，要想從根本上解決路基軟基問題，就要結合實際工程項目的具體地質條件，在分析軟基危害性的同時，及時處理相關問題，建構更加有效的管控措施，減少由于地基失去穩定性造成的安全隱患。結合不同區域的實際情況，軟土實際化學成本和形成因素，建構更加完善的處理機制，促進高速公路建設質量的全面提升，也為我國高速公路管理水平的可持續發展奠定堅實基礎。

[1] 尹華高.水泥深層攪拌樁在軟基處理中的應用[J].鐵道標準設計，2016，11（6）：20-21.

[2] 史輝輝，陳毛毛.淺談如何做好高速公路路基軟基處理[J].黑龍江交通科技，2015，38（11）：58.