高速公路工程施工中软基处理的关键技术

陈载颂

（宁德市路兴设计有限公司，福建 宁德 352100）

0 引言

很多高速公路建设在地形条件比较复杂的地方，经常会遇到软土地基。软土地基常为黏土、沙子、有机质土壤、泥炭土或松散沙土，土壤孔隙度大，含水量较高，抗压强度极低，承载能力差，很容易发生沉降。需要对现场实际情况进行科学研究和分析，综合考虑施工环境、软土情况以及路基设计方案，选择合理的处置技术并制定科学的解决方案对软土地基进行加固，确保高速公路的施工质量和运营年限。

1 软土地基的特点及成因

1.1 软土地基的特点

（1）一般来说，土层中颗粒间空隙较大的颗粒，属于软土地基。这种软土地基很可能比其他土层更加软弱。（2）软土地基是一种由污泥和黏土颗粒组成的软土基土层颗粒，软土中富含有机化合物，在一般的环境中，其常以絮状出现。其含水量一般在35%～80%之间。（3）软土地基的结构比其他地基更不稳定，容易受到外界灾害的影响而产生振动。同时，当外界条件变化到一定程度时，软土地基相对于其他土基而言，可承重面积少，流动性强。

1.2 公路路基中软基形成的原因

软基形成的因素较多，以下是主要因素：（1）沉积相的影响，软土地基的产生与前期地貌密切相关。不仅受到河滩、沼泽的影响，还不断受到湖泊降水的影响，导致软土地基发生变化，上述地质环境的积累是关键因素。（2）化学物质的沉积，水的流动会带来相应的软土物质，直接引起沉淀，地下水或地表水的沉积同时会导致软土的形成，这也是由水的渗透决定的，软土具有含水量高、空隙多的特点，容易造成软土地基承载力较差，不能承载重型卡车或超重型车辆的通行，其变形会直接增加侧面变形的程度，增加车辆运输的安全风险。

2 高速公路软基处理不当的危害

2.1 抗渗透能力问题

在软基施工过程中，抗渗能力弱，分析土层和具体施工条件，透水性是软基处理的首要问题，由于软土地基的吸水率过强，透水率的竖向值大多为100%，这会直接对土壤水体的排水产生负面影响，并且在整个施工过程中，地基沉降会受到防渗功能的影响，其对所有土壤水体的正常排放产生负面影响。软土间隙大，承载力弱，沉降指标受到较大影响，导致高速公路建设过程中地基沉降问题频发。

2.2 路面开裂

在软基处理的整个过程中，土层间隙会不断增大，土层间隙不均匀，经常出现沉降问题，土层之间的不均匀间隙也会直接造成路基工程中降水不均，而路基工程的地基不均匀沉降会引起公路裂缝的发生。

2.3 路面沉降

软基处理过程中如果不按照相关施工规范进行施工，路面运营后发生地基沉降安全事故的概率会不断增加，对软基工程基本结构控制不严，导致原材料不符合相关施工规范，软基工程基础施工抗弯刚度不足，外观变化频繁。路基工程对车辆的正常运行产生负面影响，甚至损害路面交付后的使用寿命，分析原因多数是地基整体设计问题，设计方案人员缺乏对场地条件的调查，无法判断土层位置，难以从地质环境的角度考虑如何有效选择施工技术干预。

3 高速公路工程施工软土地基处理关键技术

3.1 表层处理技术

在高速公路工程建设中，其表层解决方案中有效应用新技术是至关重要的。在处理地表工作时，应特别注意选择铺垫的原材料。采用更便捷、高效的方法和技术来处理实时路况产生的不均匀降水情况，同时也可以提高高速公路路面的承载能力。为了更好地达到提高路基工程硬度和强度的目的，相关工作人员在解决新高速公路工程排水管的工作中，在外表面搭建了排水设备，同时，在公路建设过程中外加剂大多采用石灰粉和混凝土，可以降低其水分含量。这一方式对于路基工程的稳定性有很大的好处，同时，可以根据一定的自然地理标准，对不同的规划方案进行调整，以保证地表排水的通畅。

3.2 深层处理技术

在高速公路工程建设的全过程中，应用适当的技术合理解决其表面后，需要多方面发展其结构。工作人员可以选择一些合理的方法来提高其压实度，包括振动和压实两种方法，不仅可以提高公路路基工程的可靠性，而且可以防止降水问题。此外，对于水泥土搅拌桩等软地基的结构加固也有很重要的工序。水泥土搅拌桩技术在现实生活中应用时，根据变化原理，将混凝土倒入桩位产生凝胶，从而达到理想的稳定性。对于混凝土搅拌的新技术，有两种施工方式：雨法和湿法。在公路建设的全过程中使用混凝土作为环氧固化剂。随后，一些机械和自动化的设备被用来进行非常强大的搅拌，从而令相关要求得到充分满足，这种方法称为湿法。在进行混凝土的强力搅拌时，一般有两种关键的方法可供选择，即粉末喷涂法和浆料喷涂法，这两种不同的方法也应根据高速公路施工现场的自然环境进行分析和应用，经过分析软土层本身的各种特性，运用灵活的方法，最大限度地发挥软基加固的实际效果。

3.3 强夯法与土层置换法

强夯基础施工技术在路面施工中极为普遍。在具体过程中，主要是借助专业的工业设备碾压地基，挤压软土中的孔隙，然后换土，其层状结构提高了软土的密实度和抗压强度。强夯法在施工中的优势表现在结构加固的实际效果较好，施工技术标准不高，常用于各种道路施工，其在大型项目中极为常见，不仅减少了工程项目的具体实施时间，也提高了施工的合理性和可靠性。在日常生活中，有关建设单位在实施道路建设工程时，所遇到的路基工程条件以土基为主，填筑物内部土层的稳定状况直接危及道路系统的建设质量和安全。因此，有关专业人员在处理软土地基时，可以选择土层置换的方法，用软土地基的表层软土置换一些强度和紧密度较高的土层。为此让软土地基达到理想的抗压强度效果，便于中后期基础施工作业。但在实施该方法时，专业技术人员应突出自己的专业能力，选择相应的专业设备进行数据信息调查和检查，并确保在表层软土和被置换的另一类土层中能做到严谨。确保土层的硬度、尺寸、抗压强度等数据都在要求范围内，以确保置换土层符合预期的施工标准和规定。实施该解决方案后，地基下移的可能性很小，抗压强度和承载力也可以大大提高，但这种方式耗费了大量的人力和资金。

3.4 加载法

应用加载法的关键目标是防止回填地表的地基沉降问题，有利于提高地基的牢固性。土基沉降法具有显著优势，可有效避免地基空隙压力的上升，在大气压力作用下，有利于加强实际施工效果。解决软土地基时，可利用上、中风化层减少地表水。施工人员在固定范围内插入厚钢板，可以减少地下水，同时不易对周围环境造成危害。根据工作经验，回填装载方式与下沉时间和装载量之间存在一定联系。因此，必须进行深入分析，尽量减少地基沉降，不断提高地基质量。如果不能保证地基的稳定性，就要按照慢载法做好全方位的勘察工作。

3.5 深层土振动挤密技术

深层土振动挤密技术往往用于解决高速公路软基处理地基深层土的振动压实问题，主要通过提高软基处理土层的压实度，来提高软基处理地基的承载力和改善土壤的密度、干燥度等指标。该技术适用于厚度小于15m的软基处理。在实际使用的整个过程中，施工队必须先用打桩机打开表土，然后依靠快速振动产生内螺纹，再将沙子适当灌入内螺纹。施工队在深层土层振动时，应避免沙土松动。可以根据振动的相对密度将土壤压实，并借此增加土壤本身的相对密度，既可以防止引起地基沉降等问题，同时也可以避免深层土壤汽化的问题，降低地基再受潮的概率，减少该问题对地基的负面影响。

4 公路路基路面软基处理注意事项

4.1 科学处理石灰原料

在公路施工项目中，石灰粉是非常关键的建筑原材料，处理软土地基时，应做好石灰粉的清除工作，如果工作不及时，滚压施工完成后，降水的干扰会导致石灰粉自行排除，路基会膨胀，影响平整度。因此，要保证石灰粉原料的储存符合规定，防止受潮霉变的发生，做好覆盖和化解工作，才能更好地保证石灰粉的特性，提高软基处理质量水平。

4.2 控制好过湿土的含水量

当湿土内部含水量很高时，会对软基处理造成很大危害，当含水率在30%以上，且在雨季施工时，会使路基工程的可靠性非常高，如果施工的环境温度很高，干燥湿度大，而且含水量仍然很高，可以按照干燥的方法解决，然后进行回填施工以确保湿土的水分含量最大化，提高施工建设质量水平。

4.3 保证填筑土层结构厚度合格

在软基处理中，填筑施工是一项非常重要的工作，只有加强对充填土的厚度控制，才能保证项目建设的质量达标，只要填充物的厚度不能超过加工工艺标准的规定，就需要进行几道工艺工序的修复。如果填筑施工层的厚度很大，平整滚压施工难度会比较高，路基工程的可靠性不足，会延误工期，增加成本。因此，有必要防止这种现象的发生。

5 结束语

公路项目延伸建设的地方大都是地形条件比较复杂的山区等区域，因此，遇到软土地基的概率也相应更高，此类地基本身强度和抗压强度极低，承载能力也很差，难以保证高速公路路基工程的可靠性。这就需要各施工企业进行科学研究，合理解决，根据具体情况，选择合理的处置技术，以此为契机，提高软土地基的硬度和承载力，在公路建设中发挥关键作用。