做好高速公路路基软基处理的策略分析

2020-01-20秦飞鹏

运输经理世界 2020年18期

文/秦飞鹏

1 前言

高速公路是城市与城市之间连接的通道，是实现地理位置转移以及空间连接的重要途径，是人们日常工作生活的重要设施。我国地域辽阔，在国内交流与发展过程中需要借助高速公路等公路工程才能实现，因此国家对交通网进行整体化的规划，实现城市之间的连接。为推进该工程的有效发展，应加强对于路基软基现象的关注程度，及时对该现象进行处理，保证高速公路建设工程质量的提升。

2 做好高速公路路基软基处理的重要性

高速公路在施工过程中需要跨越的距离较长且整体上呈现带状，在施工的过程中，也就需要跨越不同的地质，施工难度会随着地质的不同产生差异。在施工过程中，必不可少的会产生路基软基问题。产生该现象的主要原因是路基地质较软，对公路施工工程的运行造成不良影响。如果在发生该现象后，不能对该问题进行妥善处理，可能会造成路面凹凸不平甚至是塌陷的风险。因此，应加强对高速公路路基软基问题的处理，不断提升软基处理技术与技术水平，确保高速公路建设工程质量的提升，为建设工程的效益以及驾驶人员的安全性提供保障[1]。

高速公路建设行业作为当前社会现代化建设过程中产生的基础性行业，其发展需求与社会发展速度相适应。在对高速公路进行建设过程中，其路基软基处理工作是建设工作的重点环节，施工人员应充分认识到这一工作的重要性，在处理好路基软基问题的基础上，提升施工质量。因此，应重视该施工问题，最大程度地满足交通建设的需求。

3 工程案例

某高速公路建设工程是原有工程的扩建工程，起点为316 国道，终点为成功路。该高速公路工程建设过程中，路基宽21m，总长度为8.55km，建设过程中，建设材料以及工程质量需要符合一级公路标准，能满足车速60km/h 的汽车行驶。该高速公路投入运行过程中，能容纳四排车辆同时行驶。设计环节要求公路路基为1/100，由沥青混凝土打造。在施工过程中，要求公路符合《公路工程技术标准》(JTG B01—2017)。同时，建设完成后，需要有5 处交叉。在施工过程中，其建设过程中地基位置存在淤泥质土，约为3m 厚，对高速公路建设情况产生的影响较大，不适合其继续建设。该地区土质呈现黏土状，其中蕴含较多有机质与水分，能承载的重量较小，会对高速公路造成沉降。并且，该土质具有较高的流变性，强度较差，不能满足高速公路建设施工需求。

4 做好高速公路路基软基处理的策略

4.1 填料处理

高速公路如果产生路基软基现象，能通过使用合适的原料，对路基进行填充，实现对路基的改造。在选择原料的过程中，应对当前的土质以及原料的土质进行分析，得出调查报告，并根据其地质情况，实行有针对性的路基软基处理措施。在对土质进行调查的时候，需要观察软土层的含水量、密度、承重力等，对其各方面进行考察，并将其各方面的情况制作成分析报告，为后续处理工作的运行奠定基础。例如工程案例中的土质呈现黏土状，其中蕴含较多有机质与水分，能承载的重量较小，会对高速公路造成沉降等均是调查对象。在选择填充处理材料的过程中，应根据生成的报告进行选择，对能处理的土层进行修复性处理。除此之外，在对软土情况进行调查分析的过程中，需要使用合理的设备，并完善对设备的调控情况，防止由于设备质量过大，对公路造成负担，导致其产生沉降情况，为建设工作以及处理工作造成阻碍[2]。

4.2 排水处理

软土层一般情况下水含量较多，例如工程案例中的软土土质流动性较强的主要原因就是土壤中水含量较大。为实现对软土层的处理，确保其承重力的提升，应减少其土壤中的水含量，通过该操作能有效提升软土的使用功能，完成对软基的处理。在进行软土层处理的过程中，能使用塑料排水板进行工作，在塑料排水板的表面应铺设塑料遮挡层，防止在处理工作开展过程中，产生软土层以及物料氧化等问题，也就是说在处理软土层的过程中，应保证其密封性，采取相应的保护措施。除此之外，在处理过程中，应对排水板进行固定处理，防止其产生位置的变化以及形状的变形等，对排水板的功能造成不良影响。该处理方式的主要有点是成本较低，性能较佳，能有效提升地基的坚固性。

4.3 置换处理

部分高速公路地基软基中含水量较大，土层表面较软，能轻易地在其中挖出不适宜作为路基的土层。在这一情况下，适合使用置换处理方式解决软基问题。该方式也是较为常见的软基处理方式，是针对路基缺陷产生的一种处理方式。施工时，将路基工程中的软土挖走，换成强度较大的土壤，土壤需要具有一定的抗压性。例如砂砾、水泥等材料均是较为常见的置换材料。按照施工的实际需求，填土的时候分层进行，能最大程度地提升公路的承载力，同时能提升高速公路工程的施工质量，使其建设工作符合相应的标准。该处理方式对于路基软基问题的处理效果较为有效，但是，该方式需要投入的成本较大，并且这一方式多用于软土位于表面的地区，需要与高速公路的建设情况判断该处理方式的使用方法。

4.4 强夯处理

这一处理方式是较为常见的高速公路软基处理方法，主要处理方式是使用坚硬的重物，对土壤进行冲击，将软土夯实，让地基中的土壤符合施工的实际需求。在实行该工作的过程中，首先并不是对产生问题的位置进行夯实，而是需要对其周围的土壤进行夯实，之后循序渐进地对中间的部分进行夯实。同时，在实行强夯法的过程中，应实时记录土壤的实际状况以及施工的情况，保证夯实工作完成后，能让土壤保持在最佳的状态，能促进施工工作的顺利开展。该处理方式的主要优点是成本投入较小，操作较为简单，处理后的效果较佳。但是，在施工的过程需要特别注重使用方式。首先，应加强对土壤的检测工作，并根据土壤的实际硬度以及厚度等调整夯实的强度，如果力度过小，则起到的作用较小，不能实现对土壤强度的改进，或者需要较长时间进行夯实工作，既浪费时间、耗费人力物力，又会导致施工成本的增加。其次，在确定夯实工作开展情况以及方法之前，应对公路的实际情况进行判断，保证该工作符合公路建设的实际情况，能对高速公路建设工作起到推进作用。

4.5 冻结处理

软土中多含有较多的水分，影响土质的承载力，因此，在对这类地基进行处理的过程中，应注重的是对其中水分的处理。冻结法是通过使用冻结管将土壤中的水分进行人工冻结，提升土壤的硬度。冻结管中含有循环的冷媒介，能将土壤中的热量进行消耗，并保证土壤持续保持低温的状态。这样的处理方式能大大提升土壤的密封性，进而提升其承载力以及达到防水密封的作用。冻结法使用的土壤一般是热砂浆，热砂浆需要在室外进行砌筑，砌筑的过程中不能添加外加剂。当砂浆强度达到一定程度后，开始快速冻结，之后对其进行融化，融化后的砂浆强度较低，当气温逐渐降低至常温后，其强度逐渐增强。冻结法使用的主要技术是二氧化碳膨胀的方式，需要同时使用制冷设备以及液压设备，让冷冻液在冻结管中流动，将湿度较大的土壤进行冻结，这样能大大提升土壤的强度，防止在建设、使用过程中产生路面塌陷等问题。

4.6 加载处理

加载处理方式主要是对换填法进行巩固，促使其达到更优效果的软基处理方式，该方式主要使用较为坚硬的土壤砂土等，对软土进行置换的处理方式。但是该方式在实行过程中，可能会产生土壤沉降等问题，进而产生地基不稳定现象，对整体施工工作的开展产生破坏。加载处理方式是在软土地基沉降之前，对其进行预先的沉降，以达到提升软土强度的作用。一般情况来说，加载处理方式从三方面进行。第一，填土加载法，是通过填土的方式，进行土壤的加载。第二，大气压加载法，是在软土的表面铺设砂石，并在其上方覆盖水膜，能将让砂石形成真空的环境，这样就能通过对大气压力的加载，实现提升土壤坚固程度的作用。第三，降低地下水方式，是通过井点以及竖井等方式，将地下水水位进行降低，以减少软土中的含水量，提升其承载力。总而言之，以上三种方式均不能单独使用，但是，第一种方式需在实行的过程中需要注重对地基稳定性的调查，使用第二种方式与第三种方式的过程中，需要受到较多的限制，在处理过程中需要考虑其是否会对路基整体性产生破坏。因此，第二种方式与第三种方式使用概率较小，基本不会被使用。