高速公路软土路基处置技术研究

李旭红

(山西路桥第一工程有限责任公司)

由于我国软土的广泛分布，软土路基的处置工作成为高速公路施工常见的技术问题。在高速公路施工中，影响高速公路路面出现不平的因素很多，而影响最深的就是软土路基。软土路基易变形，有些道路在施工过程中，由于软土路基的变形无法开展下一步的定型铺设路面，如果不考虑变形的路基，铺设了路面，就会使整个高速公路的路面在没开始使用时就发生变形和不平整。随着高速公路的交通量增加，高速公路的路基就会受到更严重的损坏，桥头断裂、路面沉塌等问题都会出现，影响高速公路的正常使用，所以，对高速公路软土路基进行技术性的处置至关重要。

1 软土路基的特点

软土泛指具有低强度、耐压缩的软弱土层。一般将软粘土、淤泥土、淤泥等称为软土。由于我国地域辽阔，平原、盆地、三角洲等区域这些软土都分布广泛。在这些地域进行高速公路施工大多都存在软土路基的问题。这些软土大多具有含水高、密度小、耐压缩等特点，如果不对软土路基进行技术处置就会对高速公路的建设产生极大的危害。高速公路强度达不到标准，极其不稳定，当大量车流通行后，路面不能承受负荷，软土路基就会发生破坏，局部出现路面沉陷、桥头塌方等问题。由于路面长期的负荷工作，路面还会发生变形，路面断裂、路面沉降、路面损坏等危害。

2 高速公路软土路基处置技术

2.1 砂垫层法

砂垫层法是软土路基常用的软土层技术处置办法。砂垫层法的原理是挖掉浅层上的软土或淤泥土、炭土等不良土层，回填较坚硬的、粗粒的材料压密，按回填材料的不同一般分为砂垫层、煤灰垫层和碎石垫层等，一般较常使用的是砂垫层回填法。砂垫层的回填不能太厚，太厚成本太高，施工产生的费用过大，砂垫层的回填也不能太薄，回填层太薄就不能发挥垫层的基本作用，起不到固化路基的效果。

砂垫层法可用在一般软湿地表，使填土底层实现排水，这样既可以提高软土路基的强度，还可以防止软土层由于长期的负荷载力，使软土路基中的回填土层与软土路基中的软土混杂在一起，使高速公路路基发生沉降。

砂垫层法一般应用在路基软土层比较薄，经过公路施工一段时间后，地段没有发生较重地表沉降问题的路段。而排水砂垫层一般是在路基底部铺上一层砂层，使软土路基增加排水层，砂垫层的填土需要按荷载进行逐渐填加，这样软土路基渗水就可以从砂垫层中排出，从而保证砂垫层排水工作的顺畅。而砂垫层回填的材料需要选择渗水性能好的，一般选用粗砂(小于0.074mm～y粒)，含泥量不能大于15％，砂垫层的厚度一般0.6～1.0m。在砂垫层上面还要填上一层黏性土，可以把封住水，防止上返到路基上层。修建高速公路软土路基一定要在路基两侧修建排水沟，砂垫层渗水通过排水沟排出到路基外面，从而保证路基的稳定性。

2.2 粉喷桩法

粉喷桩法也是加固公路软土路基的重要技术手段。经过粉喷桩技术处置方法进行加固的地基可以有效改善软土地基的承载力，既可以减轻地基的沉降，也能抑制软土地基变形。粉喷桩法在高速公路软土路基的施工中广泛使用。

地质条件配合粉喷桩法具有十分复杂的技术难题，所以，我国目前在高速公路软土地基中粉喷桩法的进一步认识与应用也在不断的技术研究之中。粉喷桩法的承载力计算和地表沉降详细分析，都需要做进一步的技术研究。

粉喷桩对软土路基的技术处理一般采取两种方式，一种是使用固化剂石灰或水泥与软土路基中的软土发生化学反应，形成更大刚度、强度的水泥土或石灰土。另一种是使用水泥土桩或石灰土桩和桩间形成复合地基。

粉喷桩对软土路基的加固主要通过专业设备，把水泥喷射在加固深层土中，经过搅拌与压缩，形成物理和化学的反应，把周围水分吸干，形成高强度的水泥桩体，水泥桩体和桩间土形成的复合地基比天然土层地基强度高出1～1.5倍。

粉喷桩法进行公路软土路基施工主要技术有以下几点。

(1)准确定位:粉喷桩法施工前要开整施工场地，只有保证场地的平整才能使轴线与桩位准确测量放置。

(2)搅拌机调整:搅拌机一定要准确安置在合适的位置，并且调整平稳，以便于开始搅拌工作。搅拌机和桩位间的误差不能过大，一般误差不能超过50mm，搅拌机的轴垂直度不能超过1％。

(3)发动转机，开始预先搅拌下沉，要钻透到规划设计的厚度为止。

(4)粉喷搅拌:要把材料均匀的粉喷，全桩重复搅拌工作，慢慢搅拌。

(5)钻机升高到离地面不足0.5m时，要停止钻机的搅拌喷粉工作。移动钻机，开始施工下桩。

(6)检测:粉喷桩的施工一定要按照规定的原材料配比进行成桩试验。各种喷粉的参数、钻机钻进参数、搅拌速度、管道压力等这些参数一定要及时做好各种取样试验，送到检测部门。

2.3 换填法

换填法包括开挖换填法与抛石挤淤法。

开挖换填法是指局部清除影响公路路基稳定的软土，用无侵蚀能力的低压缩材料进行置换。采用分层夯土的方法，按照软土的土层分布情况，进行局部换填。开挖换填深度不能低于2m。开挖填法所用原料主要选择灰土、砂卵石和工业废渣等。

一般换填石灰土用于不渗水的路基，换填土料就地打碎过筛，粒径不能大于15mm，而石灰的采用大多用块灰，换填之前，先浇水粉化，灰、土的比例一般为2∶8或采用3∶7的比例。先把公路基基底彻底碾压，然后分段开始换填工程，新铺的灰土当日要立刻夯实，要连续的进行下一步工程。

一般换填砂石和卵石，采用的材料大多选用质地坚硬的粗砂或卵石、含泥量不超3％的碎石等。如果选择人工配置的砂石，一定要先将砂石拌均匀，然后才能开始换填，压实土层，而换填的土层厚度不能超过15～20cm，施工过程中，含水量不能超过12％。

换填碎石或者工业废渣是我国目前高速公路软土路基换填应该比较多的选择，这种换填加固路基方法，具有土层强度大、稳定性强、地基固化快的特点。经过碎石和工业废渣换填的路基能更快的稳定路基施工的要求，而对碎石和废渣的选择，直径范围在5～60mm之间，材料含泥量不要超过5％。

抛石挤淤法是通过在公路软基基底抛入毛石，将淤泥从基底挤出来，达到提高软土地基强度的目的。这种方法简单易操作，效果好。抛石挤淤法适合积水洼地的施工，这里大多排水施工困难，泥沼厚度大，抛入毛石的大小不能小于30cm。施工过程中，要从软土路基中间开始，中间向前向后最后向两侧排挤，再经过重型压路机的反复辗压，毛石密实辗压密实后，再铺上各种滤层进行填土工作。

高速公路软土路基处置技术研究是关系到我国公路的基础设施建设工作，一定要解决软基处理的技术难题，根据我国不同地区地质的复杂变化，采用不同的软基处理技术。相同的地质结构有时也不能采用相同的软基处理办法，综合应用各种软基处理技术，才能真正处理好我国高速公路软土路基的问题。

3 结束语

我国高速公路软土路基的处置研究工作是为了使高速公路不会出现局部的破坏，保障高速公路的稳定运行。高速公路使用期间如果出现沉降问题，会直接影响车辆高速平安行驶的。高速公路的软土路基施工经过技术处置后，对软土路基的结构进行改变，施工质量得到了很大的提升，软土路基处置技术对高速公路的工程质量建设起着非常重要的作用。

[1] 谢远耀.浅谈高速公路软土路基处理施工控制技术[J].城市建设理论研究(电子版)，2011，(32).

[2] 郭训民.浅谈高速公路软土路基的施工处理方法[J].中国科技纵横，2011，(18).

[3] 杜斌.高速公路路基工程中软土路基的施工技术分析[J].建筑遗产，2013，(17).