高速公路软土地区路基的施工分析

杨在强

（滨州市公路局高速公路养护中心，山东 滨州 256600）

0 引言

如果高速公路施工是处于软土地区，那么其路基也会是由软土构成的。这种情况下由于软土地基的粘度相对较小，具有较强的不稳定性，会导致高速公路的整个结构都出现不稳定的情况。因此，对于这部分工程的路基施工来说，要着重采取相应的措施进行处理，保证整个高速公路工程的质量。

1 软土简论

软土是一种强度相对较低的软土层，如果直接在软土路基上进行公路工程的施工，则会出现“路基失稳”现象。对于软土的具体状态可以从以下数值进行判断：孔隙比在1.0～1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%～60%，塑性指数为13～30。我国多数软土地区处在有水源的地区，比如江河湖海、低洼山谷等处，同时，不同地区的软土具有不同性质，对其处理的方式也会有所不同。在高速公路施工过程中一定要实现对施工地区地理环境的深入了解，才便于施工技术选择。

2 软土对路基施工的影响

对于高速公路来说，工程的关键在于公路的路基，如果路基不稳定就会连带整个公路出现不稳定的现象，并会出现很多的连带问题。但是，随着公路网的扩展，很多高速公路的修建都会在软土地区，那么对于该部分公路的路基处理来说就需要重点关注，关注的原因如下。

2.1 导致路面硬化

在软土地区，软土的不稳定性会使高速公路路基不稳定，如果直接施工会导致路面施工材料硬化，影响公路施工质量。在路面材料中，通常使用的都是沥青和混凝土，如果在路面施工中处理不好材料配合比同路基的关系，那么就很容易出现路面沉陷或者是膨胀，严重影响高速公路的施工质量。

2.2 导致路面沉降

这一问题产生的原因在于高速公路软土路基中的粘合性，虽然影响路面沉降问题的原因有很多种，但是在软土地区最主要的影响因素就是软土路基的粘合性。在工程施工过程中，有些施工单位往往忽视软土地基中粘合性的问题，导致所使用的施工技术并不符合工程的实际情况。比如路基的压实度就会因为技术的选用不当而产生质量问题，从而降低了高速公路工程施工的稳定性。路基是软土，所以在大交通量、大承载量之下，基底会出现较为严重的沉降现象，如果受到重力挤压，基底也会出现侧向滚动导致路面膨胀。总之，无论是沉降的出现还是膨胀滑动的出现都会导致工程质量问题。

2.3 沉降稳定浪费时间

由于高速公路的承载量相对较大，软土中所含有的“亲水胶体微颗粒”比较多，导致软土中的水量较多、空隙较大、抗剪强度要比正常的土壤低。因此，如果不进行一定的处理就开始填土处理，会导致路基需要很长时间才能够压密稳定，对高速公路施工的工期产生一定的影响。

从以上问题来看，对高速公路软土路基进行处理是有必要的，它是提高高速公路工程施工质量 、保证工程工期、确保经济效益和社会效益的重要保障。

3 软土地区路基处理技术选用方向

软土地区路基处理技术是需要根据不同的软土情况以及施工情况进行选择的。但是，在选用技术的过程中，要有针对性的选择一些先进的技术方法来防止软土地基带来的公路沉降、硬化等问题。

3.1 铺垫技术

该技术的主要功能在于提高软土地区路基的性能，也是实施起来相对简单的方式之一。它主要利用砂来进行软土路基过渡阶段的处理，与此同时，路基的排水性也会随着砂层的加入而有所提升。在进行铺垫处理时，会使得原有路基负荷增大，路基内“材料配合的紧密性”也会随之加强，提高了路基的抗压性，保证了公路工程的施工质量。

3.2 石灰技术

石灰技术是用来保证软土结构性能的一种处理技术。该技术对施工人员施工的规范性和准确性要求较高，如坑内水的处理、石灰的加入量以及位置、碾压等方向，如果工程处理得好，则能效提高结构的紧密性。

3.3 填补技术

填补技术能够有效地提高软土路基的渗水性能，填补过程中需要人工和机械共同进行施工。在填补之前，一定要把原有的软土清理干净，同时换上透水性能比较好的材料，这种施工技术也称为换填技术。

3.4 管桩技术

管桩技术是软基处理技术中的一种，但其应用需具备一定前提条件，即管桩技术多数运用在填土高度大的路基中，技术的使用需要同预应力技术相结合，技术实施的具体方法则需要根据软土的特征进行选择。

4 高速公路软土地区路基施工技术控制

对于高速公路工程施工来说，常见的软土路基处理方式主要有以上所阐述的几种技术方法，而不同的施工技术的实施有着不同的控制方法。在高速公路软土地基中常用的技术有以下几种。

4.1 置换法

置换法也称为置换技术，使用该种方法进行软土的处理能够在一定程度上提高路基的耐用性，对延长道路的使用寿命以及方便养护等都是有好处的，所以该技术的使用效果比较理想。软基置换方法主要是通过以优质土置换软弱土，达到填土稳定和减少沉降的目的。其具体施工方法主要有两种，一种是人工挖掘的方式，另一种是利用爆炸技术。这种技术能够把市政工程中的路基进行彻底的改变，同时，因为可以选用人工操作这种可靠的施工方式，置换土壤主要是粗颗粒土，相对较容易获得，因此该方法的应用范围比较广泛。

这种施工方法通常在地表上应用，而且厚度要相对较小，一般要在2.5m以下时进行，是最普遍使用和简单的方法。该技术方法的实施还需要通过以下具体施工方法来实现。一是开挖法，开挖法适用范围是“小范围的厚度较小的软土”，在挖掘过程中，一定要挖出路拱，这样能够保证软土中的水分顺利排出，能够加快软土的固结速度，提高工程施工的效率。二是填砂法，对于填砂法来说，控制的重点在于材料的选择和换填的厚度等。对于该方法来说，最宜用于常年积水的洼地地区，但是软土地区的表层不能够存在硬壳，施工过程中要从路基中心开始，按照等腰三角形向前对称抛填，使淤泥和软土向两侧挤出。如果软土层的横坡角度大于1∶10时，则需要从高向低处抛填，在抛填完成之后要进行压实处理。

4.2 水泥搅拌桩法

这种方法利用的是水泥加固土的物理化学反应，施工过程主要是用一定的机械将水泥喷进高速公路的软土路基当中，同时要不断进行搅动，保证水泥能同软土进行充分的融合反应，最后形成一种结构体，提高了原来软土的强度，从而满足高速公路施工中对于路基承载力的基本要求。这种软土地基处理方法可以通过两种方式进行，主要为干法与湿法。干法，是在软土含水量在30%以上，并且塑性指数在10以上的时候采用的。因为在搅拌条件相同的条件下，干粉水泥对软土强度的提升要高于湿水泥。而湿水泥处理方式，是把湿水泥同软土在基层进行搅拌，从而形成高强度水泥地基。

4.3 排水法

由于软土中的含水量比较高，所以不适合直接作为路基，因此要对其进行表层排水处理。表层排水的方式是通过地表开沟的方式进行的，排水沟槽的挖掘需要根据一定的标准进行，以达到最好的排水效果。在挖掘过程中，要控制好排水沟槽的分布，沟槽之间的距离最好要小，同时还要充分考虑到施工的地形，利用天然的地形进行排水是比较好的一种方式。而对沟槽的大小也有一定要求，一般情况下应该控制在宽为0.7m，深为1m。在表层水排完之后，还需要把该排水沟填满压实，而回填的材料最好选择砂砾和碎石，因为这两种材料的渗透性能比较好，回填后就可以利用其渗透性进一步降低软土中的含水量。通过沟槽进行表层排水，不但能够起到降低软土中水量的作用，还能够保证施工机械的正常运转，延长机械的使用寿命。

4.4 碎石桩法

碎石桩软土路基处理方法所需要的时间较短，对于提高工程施工效率，缩短工期有一定的帮助。碎石桩法的原理为碎石桩是利用一个产生水平震动的管状设备，以高压水流边振边冲在软弱粘性地基中成孔，在孔内分批填入碎石加以振密制桩，与周围粘性土形成复合地基。在软土层中进行碎石桩施工，能够通过碎石桩的加入使得土层加密，从而减少软土路基中的空隙，空隙一定程度上的减少能在很大程度上提高路基的承载力，逐渐符合高速公路对承载力的要求。同时，碎石桩技术的应用还能够提高软土路基的排水性能，把单向排水改为多向的排水，减小排水距离，缩短软土路基的固结时间。

碎石桩施工的流程为平整原地面、机具定位、桩管沉入、加料压密、拔管和机具移位。其中制桩方法最好采用“连续加料自上而下逐段制桩”法，填料的数量需要根据具体的土壤条件来确定。通常情况下， 在料的体积达到0.15～0.5cm3之间时就需要对所填的料进行振实处理，若不处理则会出现松动的现象，影响高速公路工程施工质量。

5 结语

在高速公路工程施工中，对施工质量影响较大的就是软土路基的处理。所以，一定要重视软土路基处理技术和方法的选择，在施工中要做好工艺的控制，以提高工程施工质量、缩短工期。本文主要从软土简论、软土对路基施工的影响、软土地区路基处理技术选用方向和高速公路软土地区路基施工技术控制等四个方面进行了简要论述，但是具体的施工工艺还需要施工人员根据施工环境情况的分析而具体选择。

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