高速公路软土地基处治与检测技术研究

赵北屯

摘 要：本文主要探讨高速公路软土地基处治与检测技术，在文章中阐述了软土地基的特点，并指出了高速公路软土地基出现问题的原因以及带来的危害，还给出了相应的方法，能有效减少对软土地基进行有效的处理，提高高速工程的质量，优化公路路基的软土地基处理水平，在一定程度上能够促进道路工程的发展。

关键词：高速公路;软土地基;处理技术

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

0 前言

在建筑工程当中，对于地基工程的建设都是最重要的，尤其是在道路工程建设中，高速公路在促进城市经济发展有着重要的作用。但是由于现实情况往往十分复杂，有时候会出现软土地基，这就需要采取一定的技术处理软土地基问题，加强高速公路的稳定性。

1 软土地基的特点

1.1 含水量高

软土地基的分布范围较大，部分软土地基不可避免地位于地下水环境中，这就使得软土地基含水量相对较高，使得软土地基中存在淤泥和粘土，容易出现含水量过大的情况。而软土地基的含水量过高，可能会对软土路基的稳定性造成不利的影响，而且对道路施工的地面沉降的安全性也会有很大影响，在后续使用的过程中可能会出现许多的事故[1]。

1.2 透水性差

由于软土地基自身的性质导致软土地基的透水性比较差。如果遭受了大雨的冲击，没有办法迅速将水流排出，从而在一定程度上降低了路面排水能力，对在路上形成小水坑，长期下去可能会使得道路出现脱皮等情况，不利于道路的正常使用。

2 高速公路软土地基出现问题的原因以及带来的危害

2.1 出现问题的原因

2.1.1 没有施工方案和技术

由于在公路工程设计初期，没有对工程周边的地质进行全面的勘察，另外软土地基对于整个工程的建设起到非常重要的作用，如果没有采取合适的方法处理软土地基，很有可能会使得工程存在安全隐患。因此，在整个工程的设计阶段，对于施工方案以及施工技术需要进行具体的分析，道路存在软土地基的情况下，需要结合其相对特殊的条件，或者不同因素的影响采取有效的措施来改善当前的缺陷，满足不同的地质特征，只有这样才能在一定程度上保证工程的施工效果。此外，由于施工人员的专业水平有限，不能完全了解施工图纸的全部内容，在施工过程中没有采用相关的技术来实现，没有根据施工现场的实际情况采取应对措施，因此，设计人员在设计的时候要为公路建设的可行性制定相应的计划，同时必须考虑到公路建设的自然环境和实际施工条件，施工管理人员还要对施工人员进行专业培训，提高施工队伍的整体水平。

2.1.2 缺少先进的机械设备

施工工程中有时候需要使用大型的机械设备来代替人工施工。有时候需要采用各种方法来提高混凝土的强度来保证地基的稳固，尽可能减少道路施工中的安全问题，这一过程由于施工环境复杂，无法满足软土地基处理的实际要求，因此需要先进的技术设备。只有这样才能合理控制道路施工中边坡的高度和宽度，以避免安全问题，保证道路施工的安全稳定，但目前的施工状况并不完善，也缺乏对道路路基稳定性有一定影响的技术设备，因此，必须对不同处理方法的优缺点进行全面的考虑，选择最优的技术方法提高工程施工质量。同时，有必要在规划前了解施工场地的实际情况，并了解地方的气候环境，对地基的处理进行合理的规划和设计，以避免施工期间由于前期的考虑不周而增加费用，从而可能影响施工进度。

2.2 带来的危害

2.2.1 影响道路的使用寿命

高速公路关系到城市的经济发展，如果道路的使用寿命较短，需要不停地进行施工，很可能会影响城市的发展。当高速行驶的车辆压过道路时，会给道路施加一个力，由于软如地基的强度不足，可能会使得道路出现翻浆的情况，对道路造成破坏，影响了道路的使用寿命[2]。

2.2.2 容易出现质量事故

由于软土地基因地而异，逐层变化，难以预料。因此，在设计的时候如果没有充分考虑软土地基带来的危害，没有采取必要的措施，在实际施工过程中，很可能会发生意外事故，例如路面塌方、沉降不均匀、路面开裂等情况，在后续的施工中可能还会发生严重的交通事故。这些意外事故给道路的使用带来负面的影响，严重损害了道路工程的经济效益。

2.2.3 导致设计出现问题

有时候虽然对施工现场进行了勘察，但是由于勘察不到位没有及时发现问题，不能真正反映高速公路软土地基的分布情况，在设计的时候对软土地基没有进行有效的处理，高速公路设计没有综合分析软土地基对桩基础承载力的影响，在实际使用的过程中，可能会导致高速公路出现裂缝、边坡失稳、沉降等危险因素。

3 高速公路工程中软土地基的检测方法

这里以轻型动力触探检测方法为例，使用的是轻型圆锥触探设备。原理主要是通过对现场的土质情况进行挖点检测，需要挖到确定的持力层，对持力层进行触探。首先需要将探头和探杆的进行合理安装，保证探杆处于垂直状态，然后向地下进行连续敲击，使穿心锤自由下落。在基底轻型触探的记录表中将锤击数记录下来，在地质较硬，錘击数较多的区域，可以采用分段记录。通过对锤击数的数据分析，以确定处理软土地基的方案，以确保施工的质量。

根据建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》（JGJ83-91）规定凡符合以下三项特征即为软土：

（1）外观是灰色的细小土质。

（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。

根据交通部标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）中规定软土鉴别：

（1）天然含水量的测定。天然含水量是能够直接反映土壤的状态，是土壤的基本物理指标之一。含水量的变化改变了土壤的稠度、饱和度和结构强度。其测定可由公路土工试验规程的试验方法进行监测，最终的结果与试验数据的35%及液限比较。

（2）天然孔隙比。孔隙比是土里孔隙体积与土粒体积的比率。土壤在其自然狀态下的空心部分称为天然空隙。它是用来评估天然土层的紧凑性的一个重要的物理指标。测量方法可以通过测量土壤颗粒的比重、土壤的干密度、自然土壤密度和土壤含水量来计算。天然状态下土壤孔隙称为天然孔隙比，这是用来评估自然土层密度的一个重要的物理指标。一般来说，e<0.6是低压缩性的密实的土壤，e>1.0是高压缩性的土，是松散的土。

（3）十字板剪切强度。十字板剪切试验是现场试验技术中一种早期发展比较成熟的测试方法。在试验过程中，将十字板头部插入地面，并以指定的旋转速度对侧头施加扭转力，直到土被减损，然后通过测量十字板旋转所形成的圆柱体表面土的抵抗扭矩，浙江就计算出地面相对于十字板的不排水抗剪强度。

4 高速公路工程施工过程中软土地基处理的技术对策研究

4.1 强夯技术

在高速公路施工过程中采用强夯技术能够有效提高工作效率以及工作质量，在处理软土地基上也有非常广泛的使用，它主要可以降低技术指标的极端上升和极端下降，能够在原有的基础上提高高速公路工程的稳定性。对于软土的处理，可以通过强夯技术的应用来加强地基的稳定性，以满足不同指标下相应工程项目的要求，能够有效应对道路施工和使用中的各种问题。但是，在应用强夯技术时，要注意建设项目的各种参数是否按照相关的标准进行施工，加强建设过程的监督，确保每一步都能够根据建设要求进行施工。

4.2 换填处理法

在采取软土地基处理的问题上需要根据软土层的性质来选择合适的处理方法，在使用换填处理时也需要考虑到软土层的土质情况，这种处理方法在建筑工程中相对会更加简单，换填的材料在现实中也比较好收集到，但在此过程中应考虑到整体填充必须平整稳定，这样才能保证后续工作的顺利开展，换填的量以及面积都需要经过严格的计算。混凝土施工技术包括爆破方法、石材爆破方法和埋地方法。换填法一般适用于公路工程施工中排水条件差的情况。由于采石比较简单，施工过程中不需要进一步处理，因此是一种较为常用的替代方法。一方面，地基软土层是为了形成一定的硬度，以提高路面的强度。在选择道路施工环境时，应排除一些不合格的填充材料。

4.3 外加剂处理

为了保证道路施工完成之后的正常使用，延长高速公路的使用寿命，高速公路工程施工对承载力有更高的要求，因此应根据具体条件向软土地基添加外加剂，全面加强道路地基的稳定性。这不仅可以提高土壤表层的粘，还可以提高自身的压缩性能，从而保证道路的强度[3]。水泥和熟石灰是公路建设中常用的外加剂在施工过程中，不能盲目的添加过量的外加剂，或者外加剂添加不足，都有可能为后续的使用产生不良的影响，在应用时需要根据设计要求按量添加，这样才能发挥其效果。

4.4 砂垫层排水技术

砂垫层排水技术对软土地基的处理提出了一定要求，这个方法不能运用在排水性比较差的土壤当中，而且对于材料的选择也有严格的标准。在进行软土地基处理的时候彩玉砂垫层排水技术要尽可能选择污泥含量5%的砂石，要确保砂石的质量能够满足施工的要求，已达到处理软土地基的效果。具体的施工方法如下，在进行软土地基砂垫层排水施工时，需先将砂层铺设在路堤的底部，铺设砂石层的厚度尽可能在15～20厘米以内，这样才能加快软土地基的固结速度，提高软土地基的荷载性能和排水性能。

5 结论

综上所述，除了上述的技术方法之外，还有粉喷桩法、排挤法等等，具体采用哪一种技术方法需要根据现实情况而定，在进行设计的过程中需要对工程周边环境进行全面的勘察工作，能够做到心中有数，在遇到软土地基问题的时候才能采取有效的措施来改善这类情况，增强高速公路的稳定性。

参考文献：

[1]张婧丽.高速公路软土地基处治与检测技术研究[J].山西交通科技，2020（1）：25-27.

[2]王小峰.高速公路软土地基施工技术分析与探讨[J]. 中国室内装饰装修天地，2020（1）：365.

[3]熊一帆，郭斐.高速公路软土地基施工技术研究[J]. 交通世界，2020（10）：28-29.