高速公路施工中的软土路基施工技术分析

文/王军

1 前言

路基施工水平可直接影响到公路工程全生命周期，为切实保障路基施工质量与效率，我们需将工作重点放置在软土路基施工处理环节，不断优化软土路基施工处理流程，进一步提升软土路基施工处理效果，使软土路基施工水平与工程总体质量管理目标相符。

2 高速公路工程软土路基结构及特征

高速公路工程软土路基内部主要包括粘土颗粒、淤泥等材料，相较于普通地质结构的路基而言，软土路基内部结构孔隙率较大、含水量丰富，部分粘土地基中还存在一定的有机物。

由于不同高速公路工程地质结构存在较大差异，有的高速路基中的物质会下沉并出现絮状结构。经过实际调查研究发现，软土路基内部含水量达到35%～80%时，孔隙率会达到1%～2%左右[1]。同时，软土路基还会受到更加明显的剪切力影响，导致路基在实际运营期间极易出现流变性；路基在结固沉降后，会发生二次软土沉降现象，导致后期公路工程整体运维难度提升。另外，在软土路基受到较大震动或挤压力的情况时，内部结构强度更易受到不利影响。在软土的液限指数与压缩指数成正比关系时，软土结构重量及荷载可以有所恢复。如果没有对软土地基结构进行专项排水处理，也会导致软土地基结构速度与抗减强度逐步下降。

3 高速公路软土路基施工问题

3.1 路基沉降严重

如果高速公路施工现场多为软土结构，则路基在具体施工期间经常会出现沉降问题。由于软土土壤的压缩性较为显著，软土路基会在长期运营过程中呈现出不均匀沉降情况。如果沉降位置位于构造物连接处，则沉降问题会严重影响到构造物自身的稳定性，使路面结构平整度下降，无法从根本上保障车辆行驶期间的舒适度与安全性。因此，为进一步控制软土路基演变速度，相关人员需要在路基设计前做好沉降问题的预测判断工作，采用合理方式处理软土结构，避免在路基后期运营时间出现较为严重的不均匀沉降问题。

3.2 经常发现滑坡问题

在高速公路软土路基施工期间会经常出现路基滑坡问题，导致施工期间的安全性、稳定性无法从根本上保障[2]。造成路基滑坡现象发生的主要原因是施工环节管控不当，设计方案与施工现场实际情况不符。另外，在公路工程实际施工期间，还会受征地拆迁等因素影响，工程施工工期被严重压缩，导致软土路基施工期间的坡体结构处理环节施工质量控制不到位。为预防高速公路软土路基滑坡问题的发生，管理部门需对原土路基施工全过程进行严格管控，针对滑坡预防工作制定出相应的施工管理机制，从根本上提升软土路基施工期间的可控性。

4 高速公路软土路基施工方法

4.1 排水固结法

排水固结法需要在天然软土地基表面增加砂垫层等水平排水结构，如果工程对地基结构的排水率要求较高，还要在地基砂井处设置竖向排水体系，通过加载预压等手段，控制土体结构内部含水量，从根本上提升软土路基结构的具体强度。排水固结法主要分为以下几种形式：

4.1.1 设置水平排水垫层。要求用于水平排水垫层的材料应具有良好的透水性，同时渗透系数控制在标准范围之内，并充分发挥出其自身的反滤作用。设置的水平排水垫层主要为中粗砂，材料自身的凝聚力应控制在3%[3]。

4.1.2 设置竖向排水垫层。部分高速公路工程的袋装沙井断面小、施工流程少、设施操作便捷等特征，可以从根本上保障垫层排水水平，避免在垫层施工期间产生不均匀沉降问题。另外，在设置竖向排水垫层过程中，还需要配合使用导管式振动打设机械设备，切实保障竖向排水垫层设置期间的质量与效率。

4.2 水泥搅拌桩

在高速公路软土路基施工期间，水泥搅拌桩是常见的施工技术之一，施工人员可以通过深层搅拌的方式，将软土与固化剂结合在一起，确保软土结构能够凝结成同一整体，具备更加显著的整体性、水稳性，因此更适用于软土地基主要为淤泥、粉土土质的情况。在实际施工期间，水泥搅拌桩不会产生较大的振动及噪声，且施工后不必进行建筑垃圾的外运。水泥搅拌桩结构既可以独立，又可以搭接在一起[4]。水泥搅拌桩自身的渗透性较小，在实际应用期间可以有效改善软土地基各项力学性质，从根本上提升软土地基结构的承载力。但值得注意的是，在水泥搅拌桩施工过程中，还要针对卡管、喷浆堵塞等问题制定出相应的运维方案，施工前做好设备的检修处理，确保水泥搅拌桩能够在软土路基施工过程中发挥出重要作用。

4.3 抛石挤淤施工技术

在抛石挤淤施工技术实际应用过程中，需要在软土路基底部中心到两侧设置一定数量的碎石，切实控制软土路基结构内部含水率，保障软土路基施工期间的施工强度。同时，应用在抛石挤淤技术中的碎石尺寸不应超过0.3m。相较于其他软土路基处理技术而言，抛石挤淤施工方法更为简便，主要被应用在积水量较大的洼地、排水困难、淤泥较多的软土地质条件。在使用抛石挤淤施工技术过程中，相关工作人员应细致分析施工场地的地质与水文条件，如果因为经过长期雨季而出现大规模上层滞水，则需要事先进行排放处理。

4.4 真空预压技术

高速公路软土路基真空预压施工技术主要就是在地基表面铺设密封膜，借助真空设施，将密封膜与地基表面抽成真空状态。由于密封膜下部砂垫层与土体结构中的垂直排水通道形成负压力，使孔隙水排放速度进一步提升，进而有效增长软土路基固结度。

4.5 强夯与换填技术

由于高速公路软土路基结构内部含水量较大，为避免软土地质条件对工程路基结构稳定性造成不利影响，可以将软土换填为强度高、稳定性更强的材料，并配合专业施工设备进行强夯处理。在实际应用强夯与换填技术的过程中，会出现数量较多的施工废土，导致施工期间的现场管理成本进一步增长。因此，在强夯与换填处理过程中，相关工作人员需要严格遵照施工方案开展施工流程，减轻因人为操作不当导致的软土路基施工稳定性下降问题。

5 高速公路软土路基施工要求

在高速公路软土路基施工期间，施工质量与效率会受到各类不稳定因素影响。为有效改善软土路基力学特征，相关人员需要将工作重点放置在前期地质勘查方面，使勘察结果能够作为软土路基施工重大事宜的决策依据。施工人员应细致分析高速公路工程具体建设要求、建设区域特征、交通线路未来规划形式，不断优化软土路基施工方案，做好软土路基技术调研工作，细致分析施工区域内自然环境特征，避免不良地质因素对最终施工成果造成不利影响，同时避免过于依赖以往成功施工经验，制定出的软土路基施工方案与工程具体施工要求相符[5]。

6 高速公路不同软土路基处理方式

6.1 软土路基处理技术在地表面中的应用

为进一步控制软土地质条件对高速公路工程建设效果造成的不利影响，相关人员还需要做好地基表面土层结构的处理工作，从根本上提升地基表面土的强度，切实保障地基结构整体抗剪与抗变水平，从根本上保障高速公路工程建设期间的全寿命周期。另外，为有效解决软土路基结构含水量较大问题，施工人员还需通过设置槽沟的方式排放地表水，使用透水性良好的施工材料回填排水槽沟。

6.2 合理处置垫砂层

高速公路软土路基施工区域的垫砂层较薄，难以充分发挥出垫砂层良好排水功能[6]。因此，在软土路基工程实际施工期间，相关工作人员需采用合理手段，将垫砂层实际厚度控制在20cm 左右，使垫砂层能够始终保持最佳排水效果。另外，在处理垫砂层过程中，还需要结合软土路基具体排水要求，进行适宜的荷载试验，明确垫砂层排水速度、凝结速度等参数数值，同时使软土路基垫砂层清洁性、含沙量与实际施工要求相符。

6.3 注重加固饱和软土路基

在高速公路工程路基为饱和软粘土结构的情况下，施工人员还需要配合使用更加适宜的加固手段。利用专业化搅拌设备，确保施工材料能够充分混合在一起；配合使用适宜的固化剂，确保固化剂能够与施工材料发生更为充分的物理及化学反应，形成力学性能更为优质的路基结构。另外，借助添加固化剂的方式改善饱和软粘土路基结构，也可以进一步增强路基结构整体性，切实保障高速公路工程整体施工效率，降低大众出行安全事故的发生概率。

7 结语

总而言之，随着我国高速公路工程建设规模逐步扩大，高速公路数量增多，存在于高速公路施工期间的软土地基施工问题更加显著。为从根本上提高软土地基施工水平，确保软土地基施工效果与工程实际监管要求相符，相关施工人员需要结合工程具体施工要求，不断优化实际施工方案，制定出专项可行的软土地基施工质量控制机制，进而推动高速公路工程建设综合效益最大化目标的实现。