高速公路軟土地基處治與檢測技術研究

趙北屯

摘 要：本文主要探討高速公路軟土地基處治與檢測技術，在文章中闡述了軟土地基的特點，并指出了高速公路軟土地基出現(xiàn)問題的原因以及帶來的危害，還給出了相應的方法，能有效減少對軟土地基進行有效的處理，提高高速工程的質量，優(yōu)化公路路基的軟土地基處理水平，在一定程度上能夠促進道路工程的發(fā)展。

關鍵詞：高速公路;軟土地基;處理技術

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 前言

在建筑工程當中，對于地基工程的建設都是最重要的，尤其是在道路工程建設中，高速公路在促進城市經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用。但是由于現(xiàn)實情況往往十分復雜，有時候會出現(xiàn)軟土地基，這就需要采取一定的技術處理軟土地基問題，加強高速公路的穩(wěn)定性。

1 軟土地基的特點

1.1 含水量高

軟土地基的分布范圍較大，部分軟土地基不可避免地位于地下水環(huán)境中，這就使得軟土地基含水量相對較高，使得軟土地基中存在淤泥和粘土，容易出現(xiàn)含水量過大的情況。而軟土地基的含水量過高，可能會對軟土路基的穩(wěn)定性造成不利的影響，而且對道路施工的地面沉降的安全性也會有很大影響，在后續(xù)使用的過程中可能會出現(xiàn)許多的事故[1]。

1.2 透水性差

由于軟土地基自身的性質導致軟土地基的透水性比較差。如果遭受了大雨的沖擊，沒有辦法迅速將水流排出，從而在一定程度上降低了路面排水能力，對在路上形成小水坑，長期下去可能會使得道路出現(xiàn)脫皮等情況，不利于道路的正常使用。

2 高速公路軟土地基出現(xiàn)問題的原因以及帶來的危害

2.1 出現(xiàn)問題的原因

2.1.1 沒有施工方案和技術

由于在公路工程設計初期，沒有對工程周邊的地質進行全面的勘察，另外軟土地基對于整個工程的建設起到非常重要的作用，如果沒有采取合適的方法處理軟土地基，很有可能會使得工程存在安全隱患。因此，在整個工程的設計階段，對于施工方案以及施工技術需要進行具體的分析，道路存在軟土地基的情況下，需要結合其相對特殊的條件，或者不同因素的影響采取有效的措施來改善當前的缺陷，滿足不同的地質特征，只有這樣才能在一定程度上保證工程的施工效果。此外，由于施工人員的專業(yè)水平有限，不能完全了解施工圖紙的全部內(nèi)容，在施工過程中沒有采用相關的技術來實現(xiàn)，沒有根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況采取應對措施，因此，設計人員在設計的時候要為公路建設的可行性制定相應的計劃，同時必須考慮到公路建設的自然環(huán)境和實際施工條件，施工管理人員還要對施工人員進行專業(yè)培訓，提高施工隊伍的整體水平。

2.1.2 缺少先進的機械設備

施工工程中有時候需要使用大型的機械設備來代替人工施工。有時候需要采用各種方法來提高混凝土的強度來保證地基的穩(wěn)固，盡可能減少道路施工中的安全問題，這一過程由于施工環(huán)境復雜，無法滿足軟土地基處理的實際要求，因此需要先進的技術設備。只有這樣才能合理控制道路施工中邊坡的高度和寬度，以避免安全問題，保證道路施工的安全穩(wěn)定，但目前的施工狀況并不完善，也缺乏對道路路基穩(wěn)定性有一定影響的技術設備，因此，必須對不同處理方法的優(yōu)缺點進行全面的考慮，選擇最優(yōu)的技術方法提高工程施工質量。同時，有必要在規(guī)劃前了解施工場地的實際情況，并了解地方的氣候環(huán)境，對地基的處理進行合理的規(guī)劃和設計，以避免施工期間由于前期的考慮不周而增加費用，從而可能影響施工進度。

2.2 帶來的危害

2.2.1 影響道路的使用壽命

高速公路關系到城市的經(jīng)濟發(fā)展，如果道路的使用壽命較短，需要不停地進行施工，很可能會影響城市的發(fā)展。當高速行駛的車輛壓過道路時，會給道路施加一個力，由于軟如地基的強度不足，可能會使得道路出現(xiàn)翻漿的情況，對道路造成破壞，影響了道路的使用壽命[2]。

2.2.2 容易出現(xiàn)質量事故

由于軟土地基因地而異，逐層變化，難以預料。因此，在設計的時候如果沒有充分考慮軟土地基帶來的危害，沒有采取必要的措施，在實際施工過程中，很可能會發(fā)生意外事故，例如路面塌方、沉降不均勻、路面開裂等情況，在后續(xù)的施工中可能還會發(fā)生嚴重的交通事故。這些意外事故給道路的使用帶來負面的影響，嚴重損害了道路工程的經(jīng)濟效益。

2.2.3 導致設計出現(xiàn)問題

有時候雖然對施工現(xiàn)場進行了勘察，但是由于勘察不到位沒有及時發(fā)現(xiàn)問題，不能真正反映高速公路軟土地基的分布情況，在設計的時候對軟土地基沒有進行有效的處理，高速公路設計沒有綜合分析軟土地基對樁基礎承載力的影響，在實際使用的過程中，可能會導致高速公路出現(xiàn)裂縫、邊坡失穩(wěn)、沉降等危險因素。

3 高速公路工程中軟土地基的檢測方法

這里以輕型動力觸探檢測方法為例，使用的是輕型圓錐觸探設備。原理主要是通過對現(xiàn)場的土質情況進行挖點檢測，需要挖到確定的持力層，對持力層進行觸探。首先需要將探頭和探桿的進行合理安裝，保證探桿處于垂直狀態(tài)，然后向地下進行連續(xù)敲擊，使穿心錘自由下落。在基底輕型觸探的記錄表中將錘擊數(shù)記錄下來，在地質較硬，錘擊數(shù)較多的區(qū)域，可以采用分段記錄。通過對錘擊數(shù)的數(shù)據(jù)分析，以確定處理軟土地基的方案，以確保施工的質量。

根據(jù)建設部標準《軟土地區(qū)工程地質勘查規(guī)范》（JGJ83-91）規(guī)定凡符合以下三項特征即為軟土：

（1）外觀是灰色的細小土質。

（2）天然含水量大于或等于液限。

（3）天然孔隙比大于或等于1.01。

根據(jù)交通部標準《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》（JTJ017-96）中規(guī)定軟土鑒別：

（1）天然含水量的測定。天然含水量是能夠直接反映土壤的狀態(tài)，是土壤的基本物理指標之一。含水量的變化改變了土壤的稠度、飽和度和結構強度。其測定可由公路土工試驗規(guī)程的試驗方法進行監(jiān)測，最終的結果與試驗數(shù)據(jù)的35%及液限比較。

（2）天然孔隙比。孔隙比是土里孔隙體積與土粒體積的比率。土壤在其自然狀態(tài)下的空心部分稱為天然空隙。它是用來評估天然土層的緊湊性的一個重要的物理指標。測量方法可以通過測量土壤顆粒的比重、土壤的干密度、自然土壤密度和土壤含水量來計算。天然狀態(tài)下土壤孔隙稱為天然孔隙比，這是用來評估自然土層密度的一個重要的物理指標。一般來說，e<0.6是低壓縮性的密實的土壤，e>1.0是高壓縮性的土，是松散的土。

（3）十字板剪切強度。十字板剪切試驗是現(xiàn)場試驗技術中一種早期發(fā)展比較成熟的測試方法。在試驗過程中，將十字板頭部插入地面，并以指定的旋轉速度對側頭施加扭轉力，直到土被減損，然后通過測量十字板旋轉所形成的圓柱體表面土的抵抗扭矩，浙江就計算出地面相對于十字板的不排水抗剪強度。

4 高速公路工程施工過程中軟土地基處理的技術對策研究

4.1 強夯技術

在高速公路施工過程中采用強夯技術能夠有效提高工作效率以及工作質量，在處理軟土地基上也有非常廣泛的使用，它主要可以降低技術指標的極端上升和極端下降，能夠在原有的基礎上提高高速公路工程的穩(wěn)定性。對于軟土的處理，可以通過強夯技術的應用來加強地基的穩(wěn)定性，以滿足不同指標下相應工程項目的要求，能夠有效應對道路施工和使用中的各種問題。但是，在應用強夯技術時，要注意建設項目的各種參數(shù)是否按照相關的標準進行施工，加強建設過程的監(jiān)督，確保每一步都能夠根據(jù)建設要求進行施工。

4.2 換填處理法

在采取軟土地基處理的問題上需要根據(jù)軟土層的性質來選擇合適的處理方法，在使用換填處理時也需要考慮到軟土層的土質情況，這種處理方法在建筑工程中相對會更加簡單，換填的材料在現(xiàn)實中也比較好收集到，但在此過程中應考慮到整體填充必須平整穩(wěn)定，這樣才能保證后續(xù)工作的順利開展，換填的量以及面積都需要經(jīng)過嚴格的計算。混凝土施工技術包括爆破方法、石材爆破方法和埋地方法。換填法一般適用于公路工程施工中排水條件差的情況。由于采石比較簡單，施工過程中不需要進一步處理，因此是一種較為常用的替代方法。一方面，地基軟土層是為了形成一定的硬度，以提高路面的強度。在選擇道路施工環(huán)境時，應排除一些不合格的填充材料。

4.3 外加劑處理

為了保證道路施工完成之后的正常使用，延長高速公路的使用壽命，高速公路工程施工對承載力有更高的要求，因此應根據(jù)具體條件向軟土地基添加外加劑，全面加強道路地基的穩(wěn)定性。這不僅可以提高土壤表層的粘，還可以提高自身的壓縮性能，從而保證道路的強度[3]。水泥和熟石灰是公路建設中常用的外加劑在施工過程中，不能盲目的添加過量的外加劑，或者外加劑添加不足，都有可能為后續(xù)的使用產(chǎn)生不良的影響，在應用時需要根據(jù)設計要求按量添加，這樣才能發(fā)揮其效果。

4.4 砂墊層排水技術

砂墊層排水技術對軟土地基的處理提出了一定要求，這個方法不能運用在排水性比較差的土壤當中，而且對于材料的選擇也有嚴格的標準。在進行軟土地基處理的時候彩玉砂墊層排水技術要盡可能選擇污泥含量5%的砂石，要確保砂石的質量能夠滿足施工的要求，已達到處理軟土地基的效果。具體的施工方法如下，在進行軟土地基砂墊層排水施工時，需先將砂層鋪設在路堤的底部，鋪設砂石層的厚度盡可能在15～20厘米以內(nèi)，這樣才能加快軟土地基的固結速度，提高軟土地基的荷載性能和排水性能。

5 結論

綜上所述，除了上述的技術方法之外，還有粉噴樁法、排擠法等等，具體采用哪一種技術方法需要根據(jù)現(xiàn)實情況而定，在進行設計的過程中需要對工程周邊環(huán)境進行全面的勘察工作，能夠做到心中有數(shù)，在遇到軟土地基問題的時候才能采取有效的措施來改善這類情況，增強高速公路的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]張婧麗.高速公路軟土地基處治與檢測技術研究[J].山西交通科技，2020（1）：25-27.

[2]王小峰.高速公路軟土地基施工技術分析與探討[J]. 中國室內(nèi)裝飾裝修天地，2020（1）：365.

[3]熊一帆，郭斐.高速公路軟土地基施工技術研究[J]. 交通世界，2020（10）：28-29.