高速公路工程施工中軟基處理的關鍵技術

陳載頌

（寧德市路興設計有限公司，福建 寧德 352100）

0 引言

很多高速公路建設在地形條件比較復雜的地方，經常會遇到軟土地基。軟土地基常為黏土、沙子、有機質土壤、泥炭土或松散沙土，土壤孔隙度大，含水量較高，抗壓強度極低，承載能力差，很容易發生沉降。需要對現場實際情況進行科學研究和分析，綜合考慮施工環境、軟土情況以及路基設計方案，選擇合理的處置技術并制定科學的解決方案對軟土地基進行加固，確保高速公路的施工質量和運營年限。

1 軟土地基的特點及成因

1.1 軟土地基的特點

（1）一般來說，土層中顆粒間空隙較大的顆粒，屬于軟土地基。這種軟土地基很可能比其他土層更加軟弱。（2）軟土地基是一種由污泥和黏土顆粒組成的軟土基土層顆粒，軟土中富含有機化合物，在一般的環境中，其常以絮狀出現。其含水量一般在35%～80%之間。（3）軟土地基的結構比其他地基更不穩定，容易受到外界災害的影響而產生振動。同時，當外界條件變化到一定程度時，軟土地基相對于其他土基而言，可承重面積少，流動性強。

1.2 公路路基中軟基形成的原因

軟基形成的因素較多，以下是主要因素：（1）沉積相的影響，軟土地基的產生與前期地貌密切相關。不僅受到河灘、沼澤的影響，還不斷受到湖泊降水的影響，導致軟土地基發生變化，上述地質環境的積累是關鍵因素。（2）化學物質的沉積，水的流動會帶來相應的軟土物質，直接引起沉淀，地下水或地表水的沉積同時會導致軟土的形成，這也是由水的滲透決定的，軟土具有含水量高、空隙多的特點，容易造成軟土地基承載力較差，不能承載重型卡車或超重型車輛的通行，其變形會直接增加側面變形的程度，增加車輛運輸的安全風險。

2 高速公路軟基處理不當的危害

2.1 抗滲透能力問題

在軟基施工過程中，抗滲能力弱，分析土層和具體施工條件，透水性是軟基處理的首要問題，由于軟土地基的吸水率過強，透水率的豎向值大多為100%，這會直接對土壤水體的排水產生負面影響，并且在整個施工過程中，地基沉降會受到防滲功能的影響，其對所有土壤水體的正常排放產生負面影響。軟土間隙大，承載力弱，沉降指標受到較大影響，導致高速公路建設過程中地基沉降問題頻發。

2.2 路面開裂

在軟基處理的整個過程中，土層間隙會不斷增大，土層間隙不均勻，經常出現沉降問題，土層之間的不均勻間隙也會直接造成路基工程中降水不均，而路基工程的地基不均勻沉降會引起公路裂縫的發生。

2.3 路面沉降

軟基處理過程中如果不按照相關施工規范進行施工，路面運營后發生地基沉降安全事故的概率會不斷增加，對軟基工程基本結構控制不嚴，導致原材料不符合相關施工規范，軟基工程基礎施工抗彎剛度不足，外觀變化頻繁。路基工程對車輛的正常運行產生負面影響，甚至損害路面交付后的使用壽命，分析原因多數是地基整體設計問題，設計方案人員缺乏對場地條件的調查，無法判斷土層位置，難以從地質環境的角度考慮如何有效選擇施工技術干預。

3 高速公路工程施工軟土地基處理關鍵技術

3.1 表層處理技術

在高速公路工程建設中，其表層解決方案中有效應用新技術是至關重要的。在處理地表工作時，應特別注意選擇鋪墊的原材料。采用更便捷、高效的方法和技術來處理實時路況產生的不均勻降水情況，同時也可以提高高速公路路面的承載能力。為了更好地達到提高路基工程硬度和強度的目的，相關工作人員在解決新高速公路工程排水管的工作中，在外表面搭建了排水設備，同時，在公路建設過程中外加劑大多采用石灰粉和混凝土，可以降低其水分含量。這一方式對于路基工程的穩定性有很大的好處，同時，可以根據一定的自然地理標準，對不同的規劃方案進行調整，以保證地表排水的通暢。

3.2 深層處理技術

在高速公路工程建設的全過程中，應用適當的技術合理解決其表面后，需要多方面發展其結構。工作人員可以選擇一些合理的方法來提高其壓實度，包括振動和壓實兩種方法，不僅可以提高公路路基工程的可靠性，而且可以防止降水問題。此外，對于水泥土攪拌樁等軟地基的結構加固也有很重要的工序。水泥土攪拌樁技術在現實生活中應用時，根據變化原理，將混凝土倒入樁位產生凝膠，從而達到理想的穩定性。對于混凝土攪拌的新技術，有兩種施工方式：雨法和濕法。在公路建設的全過程中使用混凝土作為環氧固化劑。隨后，一些機械和自動化的設備被用來進行非常強大的攪拌，從而令相關要求得到充分滿足，這種方法稱為濕法。在進行混凝土的強力攪拌時，一般有兩種關鍵的方法可供選擇，即粉末噴涂法和漿料噴涂法，這兩種不同的方法也應根據高速公路施工現場的自然環境進行分析和應用，經過分析軟土層本身的各種特性，運用靈活的方法，最大限度地發揮軟基加固的實際效果。

3.3 強夯法與土層置換法

強夯基礎施工技術在路面施工中極為普遍。在具體過程中，主要是借助專業的工業設備碾壓地基，擠壓軟土中的孔隙，然后換土，其層狀結構提高了軟土的密實度和抗壓強度。強夯法在施工中的優勢表現在結構加固的實際效果較好，施工技術標準不高，常用于各種道路施工，其在大型項目中極為常見，不僅減少了工程項目的具體實施時間，也提高了施工的合理性和可靠性。在日常生活中，有關建設單位在實施道路建設工程時，所遇到的路基工程條件以土基為主，填筑物內部土層的穩定狀況直接危及道路系統的建設質量和安全。因此，有關專業人員在處理軟土地基時，可以選擇土層置換的方法，用軟土地基的表層軟土置換一些強度和緊密度較高的土層。為此讓軟土地基達到理想的抗壓強度效果，便于中后期基礎施工作業。但在實施該方法時，專業技術人員應突出自己的專業能力，選擇相應的專業設備進行數據信息調查和檢查，并確保在表層軟土和被置換的另一類土層中能做到嚴謹。確保土層的硬度、尺寸、抗壓強度等數據都在要求范圍內，以確保置換土層符合預期的施工標準和規定。實施該解決方案后，地基下移的可能性很小，抗壓強度和承載力也可以大大提高，但這種方式耗費了大量的人力和資金。

3.4 加載法

應用加載法的關鍵目標是防止回填地表的地基沉降問題，有利于提高地基的牢固性。土基沉降法具有顯著優勢，可有效避免地基空隙壓力的上升，在大氣壓力作用下，有利于加強實際施工效果。解決軟土地基時，可利用上、中風化層減少地表水。施工人員在固定范圍內插入厚鋼板，可以減少地下水，同時不易對周圍環境造成危害。根據工作經驗，回填裝載方式與下沉時間和裝載量之間存在一定聯系。因此，必須進行深入分析，盡量減少地基沉降，不斷提高地基質量。如果不能保證地基的穩定性，就要按照慢載法做好全方位的勘察工作。

3.5 深層土振動擠密技術

深層土振動擠密技術往往用于解決高速公路軟基處理地基深層土的振動壓實問題，主要通過提高軟基處理土層的壓實度，來提高軟基處理地基的承載力和改善土壤的密度、干燥度等指標。該技術適用于厚度小于15m的軟基處理。在實際使用的整個過程中，施工隊必須先用打樁機打開表土，然后依靠快速振動產生內螺紋，再將沙子適當灌入內螺紋。施工隊在深層土層振動時，應避免沙土松動?？梢愿鶕駝拥南鄬γ芏葘⑼寥缐簩崳⒔璐嗽黾油寥辣旧淼南鄬γ芏?，既可以防止引起地基沉降等問題，同時也可以避免深層土壤汽化的問題，降低地基再受潮的概率，減少該問題對地基的負面影響。

4 公路路基路面軟基處理注意事項

4.1 科學處理石灰原料

在公路施工項目中，石灰粉是非常關鍵的建筑原材料，處理軟土地基時，應做好石灰粉的清除工作，如果工作不及時，滾壓施工完成后，降水的干擾會導致石灰粉自行排除，路基會膨脹，影響平整度。因此，要保證石灰粉原料的儲存符合規定，防止受潮霉變的發生，做好覆蓋和化解工作，才能更好地保證石灰粉的特性，提高軟基處理質量水平。

4.2 控制好過濕土的含水量

當濕土內部含水量很高時，會對軟基處理造成很大危害，當含水率在30%以上，且在雨季施工時，會使路基工程的可靠性非常高，如果施工的環境溫度很高，干燥濕度大，而且含水量仍然很高，可以按照干燥的方法解決，然后進行回填施工以確保濕土的水分含量最大化，提高施工建設質量水平。

4.3 保證填筑土層結構厚度合格

在軟基處理中，填筑施工是一項非常重要的工作，只有加強對充填土的厚度控制，才能保證項目建設的質量達標，只要填充物的厚度不能超過加工工藝標準的規定，就需要進行幾道工藝工序的修復。如果填筑施工層的厚度很大，平整滾壓施工難度會比較高，路基工程的可靠性不足，會延誤工期，增加成本。因此，有必要防止這種現象的發生。

5 結束語

公路項目延伸建設的地方大都是地形條件比較復雜的山區等區域，因此，遇到軟土地基的概率也相應更高，此類地基本身強度和抗壓強度極低，承載能力也很差，難以保證高速公路路基工程的可靠性。這就需要各施工企業進行科學研究，合理解決，根據具體情況，選擇合理的處置技術，以此為契機，提高軟土地基的硬度和承載力，在公路建設中發揮關鍵作用。