高速公路工程施工中軟基處理技術應用分析

王俊林

隴西高速公路收費所 甘肅 定西 748100

1 軟土地基施工中存在的問題

1.1 路面下沉

路面下沉，是軟土地基施工過程中很容易出現的問題。軟土地基內部的空隙比較大，很容易造成路面下沉的問題[1]。在土質條件較好的地區，地下水系相對比較豐富，因此表層土壤的強度不足，難以承載較大通行壓力，造成路面下沉和開裂問題。不同土壤密度能夠承載的地基施工方式也不同，路面下沉對土壤內部結構因素影響比較大，土壤顆粒本身性能指標不符合地基鋪設條件，因此容易出現路面下沉和開裂現象。軟土地基比較松軟，強度級別較低，地下水系分布復雜，巖土層勘測結果并不準確，因此路面下沉的出現次數也隨之增加[2]。很多公路工程施工技術團隊并未完成完整的地質勘測工作，盲目地開展地基施工操作，也未形成良好的質量監督體系，針對路面下沉等問題的處理方式也并不恰當。

1.2 壓實度低

土質條件松軟的位置，壓實度較低，壓力荷載能力也有所降低，滲透性較強，容易受到外部因素的干擾，影響公路通行能力。在特殊天氣和氣候條件下，壓實度較低的土壤無法阻隔大量水汽，軟土層的水分含量較高，壓實難度也隨之增加。針對軟土地基的特殊地理和地質條件，壓實度需要結合機械設備的工作效率以及建設材料資源的配比情況，在完成地質勘測之后才能夠精準判斷壓實度性能是否符合通行技術標準[3]。針對壓實度數據標準并不統一的高速公路工程施工項目，需要針對壓實度較低的區域開展檢修操作，進一步深化地質勘測操作，減少地質條件對地基鋪設帶來的不良影響。壓實度低是嚴重影響高速公路工程施工質量的關鍵因素，也是提升安全風險的核心原因。針對壓實度較低的公路區域，需要減少滲透性對軟土地基的影響，增強防水性能。

1.3 路面容易損毀

路面容易損毀，是軟土地基施工處理過程中很容易出現的問題之一。在高速公路工程施工階段，路面材料基本是瀝青混凝土等，對土壤條件、氣候條件、壓力溫度等關鍵因素比較敏感，整體路面結構在極端條件下很容易出現損毀情況。軟土地基的固化難度較高，硬度級別較低，嚴重影響公路路面整體結構的穩定性。路面容易損毀，與公路施工過程中軟基處理技術應用不當關聯較大[4]，很多施工技術團隊并未建立完善的路面質量管理體系，在出現路面損毀問題時，只能盲目的進行補修，并不能深入研究軟土地基的地質特性，改變地基結構的穩定性和滲透性。路面容易損毀，不僅是軟土地基結構特殊的原因，還是未能綜合考慮地質地理條件和氣候條件，導致施工階段質量控制能力低下，降低了公路路面的通行安全性和質量水平。

2 高速公路工程施工中的軟基淺層處理技術

2.1 表層排水法

表層排水法，是比較常用的一類高速公路軟基淺層處理技術。針對土壤土質條件良好的地段，在地質勘測結果中只是含水量較高，并無其他異常情況時，可以采取表層排水法。可以在路基表面單獨設置地表水溝槽，對地下水位較高的地段可以采取盲溝回填技術，降低操作復雜性，減少水資源的浪費情況。針對排出的表層水好地下水，可以將其凈化之后灌輸到農田或者林地中，實現資源的可循環利用，但是需要與路基位置保持一段距離。表層排水法的經濟成本較低，施工操作步驟較簡單，技術含量不高，可以隨時操作，對施工人員的要求較低。針對地質條件和地理條件較為復雜的區域，則可以將表層排水法與其他深層處理技術相結合，達到鞏固土壤強度以及增強結構穩定性能的施工目標。

2.2 置換填土法

置換填土法，可以針對于軟土層厚度不超過三米的軟基路段。在完成地質勘測和地下水勘測之后，將密度較低、強度較高的砂石或者碎石土等材料填充到軟基底部，但是需要在路基周圍額外設置排水盲溝，能夠將較多地下水進行有效引流。但是在置換填土施工過程中，需要及時關注邊坡土壤的結構穩定性能，降低安全風險，避免產出較多對環境造成污染的物質。針對穩定性能達不到施工標準的軟基結構，需要將置換填土法和深層處理技術相結合，保障底部結構的穩定性和強度，提升公路路基的壓力荷載能力。置換填土法，造價成本較低，比較適用于工期較短的高速公路工程建設項目，還能夠保障路面和路基結構的穩定性能。置換填土法需要額外注意原有地質條件和后續換填材料是否會發生物理化學反應，盡量減少對原有地質與生態環境的不良影響。

2.3 振密和擠密

振密和擠密處理技術，是針對軟土地基厚度較深的情況，利用打樁機動態壓實軟土，提高原有土壤的密度，增強壓力荷載能力。但是在振密和擠密處理過程中，需要將打樁機的壓力參數進行合理設置，避免出現土壤層被破壞的情況。在逐步完成振密和擠密處理步驟之后，需要將軟土土壤結構的穩定性數據進行勘測，并與原有地質勘測數據進行對比與分析。強化軟土地基的密度和壓力荷載能力，還能夠減少路面下沉以及損毀情況發生的頻率。針對不同類型的土壤層，需要采用不同強度級別的振密和擠密處理技術，施工團隊需要根據實際情況，與工程施工效果相結合，利用多維度數據分析方法，降低路基沉降出現的概率。此類軟基處理技術的操作難度較高，對專業素養要求較多，施工成本較高，比較適用于大中型高速公路施工建設工程項目。

2.4 應用外加劑改良技術

應用外加劑改良技術，主要針對軟土層厚度較短、地下水位與路基距離較多、置換材料取材較為困難的高速公路施工路段，可以將外加改良劑填充到軟土地基中，鞏固土壤硬度性能指標。很多施工技術團隊將此種軟基處理技術作為備選方案，需要額外配置水泥等外加劑材料，會額外浪費人力物力，成本造價相對高一些。外加劑改良技術，需要根據原有土壤土質條件，將原有土壤和水泥等剛性較強的改良材料相結合，提高軟土地基結構的穩定性以及硬度級別。應用外加劑改良處理技術，需要額外注重改良材料對原有土壤地質條件和生態系統造成的影響，盡量避免資源浪費和污染物的生成。

3 高速公路工程施工中的軟基深層處理技術

3.1 高壓噴射注漿技術

高壓噴射注漿技術，是充分利用流體力學原理，增加深層次軟土地基強度和密度的關鍵處理技術。應用此種技術，則需要額外配備鉆井通道，實現動態化的噴射注漿操作流程。針對土壤條件較一般的公路路段，可以采取此類軟基深層處理技術，將水泥等混合灌漿材料澆筑到管道內，在旋轉過程中鞏固和壓實深層地基土壤層。針對較為復雜的土壤地質條件，可以選擇其他材料混合灌輸的方式，增強路面和路基結構的穩定性以及強度級別。高壓噴射注漿處理技術，需要配備功率較大的機電設備，還需要配備專業技術操作人員，造價成本相對較高。在此類處理技術施工過程中，需要額外注重節能環保施工內容，盡量減少對環境造成的污染，減少水電資源浪費。高壓噴射注漿技術，需要將地下排水措施和注漿設備進行隔離，減少地下水滲透對地基結構的破壞。

3.2 豎向排水固結技術

豎向排水固結技術，需要將飽和軟土和回灌盆地等相關地質條件作為施工處理的基礎。此類深層次軟基處理技術，需要配備較多機械工具以及加壓系統設備，最重要的是需要建立排水系統。針對土壤表層和地下水系不同分布情況，需要建立軸向的排水和壓抽水措施，盡量減少水源對軟土地基的滲透性。在不同氣候和地質條件下，軟土層和地下水分布情況對路基結構穩定性產生較大影響，軟基結構的剪力和硬度級別是保障路面不發生塌陷沉降情況的基礎指標。豎向排水固結處理技術，需要將垂直排水系統不知道土壤深層，對管道周圍的土壤進行加壓固結，在完成水源抽取之后，還需要壓實固化路基周圍的土壤結構，降低滲透性，增強路基結構的穩定性。此外，還需要將豎向排水固結處理技術，與軟土地基淺層鞏固處理技術相結合，降低造價成本，提高施工質量。

3.3 粉噴樁加固法

粉噴樁加固法，需要配備專業施工機械設備，將土壤淤泥、黏土以及其他雜項填充材料，在鉆孔深度達到一定標準后，通過高壓噴射裝備在深層土壤結構中進行硬化固結，同時完成排水操作。粉噴樁加固法需要根據本地土壤密度變化情況，選擇不同類型以及節能環保的施工方法，盡量減少樁柱結構對生態環境的破壞。此種加固技術，需要額外配置加固材料，如石灰或者水泥，再添加原有土壤結構材料，在提升鉆桿的同時，攪拌切割原有土壤結構體，需要配比密度均勻的粉噴樁柱結構，才能夠實現四周土體結構的同步強化與固結操作。此種加固技術與高壓噴射注漿技術原理相似，但是填充材料和樁柱結構有所不同，還需要額外注重密度分布規律與原有土壤地質條件之間存在的關聯關系。

結束語

很多高速公路工程施工技術團隊都需要建立完善的軟基處理技術體系，將淺層和深層處理技術與資源配置情況相結合，增強軟基的壓力荷載能力，減少其對公路工程施工質量的不良影響。對穩定性能達不到施工標準的軟基結構，需要將淺層處理技術法和深層處理技術進行科學配比的施工管理，保障軟土地基底部結構的穩定性和強度，提升公路路基的壓力荷載能力。