高速公路工程施工中软基处理关键技术应用研究

刘辉 山东省滨州公路工程有限公司

1 前言

对高速公路工程软土地基进行有效的处理，能够提高地基稳固性，其承载能力也会达到相应的施工标准，有利于提升高速公路工程的质量与安全。因此，施工单位要加强对软土地基处理工作的重视，尤其要对施工处理技术予以高度关注，需要通过对软土地基的科学勘测，制定出合理有效的处理方案，保障软土地基的质量。

2 软土地基

通过对软土地基分析，发现具有以下特点。（1）压缩能力强。我国地质环境比较复杂，不同地区情况不同，很多公路桥梁施工所处地质环境以软土地基为主，对工程质量会产生影响，为了满足施工需求，要对软土地基进行处理，对于提高工程质量具有重要意义。（2）渗透能力差。黏土中包含大量沙土，所以固化成块效率比较高。如果其中存在有机物，就会造成排水通道被有机物形成的气泡堵塞，渗透能力也就会有所下降，水分无法及时排出，固化时间会变长。（3）抗剪能力低。这是软土地基的特点之一，为了解决这类问题，在公路桥梁施工中要做到规范施工，有利于提升软土地基抗剪能力，确保达到质量标准。软土地基特点决定了施工难度比较大，所以要创新施工工艺，保证满足实际需求[1]。

3 公路路基中软基形成的原因

影响软土地基形成的因素涉及面较为广泛，以下几点为影响软土地基形成的关键因素。

其一为沉积环境。软土地基的形成与以往的地形沉积息息相关，其不仅受河滩、沼泽、滨海沉积的影响，而且还会受湖泊的沉积以及相态变更的影响，形成软土地基的最为根本的原因就是上述的地质沉积因素。

其二为物质的沉淀。水的流动会携带相关的软土物质而后直接导致沉淀的形成。无论是地表还是地下水的侵蚀作用都会直接影响软土地基的形成，这是由水的渗透功能所决定的，软土地基具备含水量高以及空隙多的特点，这将会导致软土地基的承载能力极差，并不能负荷大型货车或重型车辆的通行，如其被大型重量的车辆经过，其得以恢复的时间较长，会使软土地基发生受力欠缺均衡性以及压缩变形的情况，将直接加大侧向的变形程度，增加车辆出行的安全隐患。

为此，必须要重视以上问题并出台以及落实好相关的应对措施，最大限度地把危害降到最低，从而降低高速公路上交通事故的发生概率，避免不必要的安全问题的发生。

4 软土为施工带来的影响

软土地基为公路的施工带来的危害是较大的，其中软土地存在较高水分，并且存在孔隙，在施工中通过普通的技术处理达不到工程对地基的要求。软土地的主要组成部分是黏土粒与粉土粒，随着时间的推移，土中的负离子会在空气中与土里吸收许多水蒸气，导致土中的孔隙不断扩大。而土中的孔隙多且大是导致土地荷载承受力降低的主要原因，在这种情况下施工如果不采取一定的措施，就会导致公路的质量与寿命大大降低。但是结合实际情况来看，大部分软土地基在经过处理后还会出现变形，主要是因为经过长期的外力与重力作用，导致软土受到流变性的影响[2]。

5 高速公路工程施工中软土地基处理的关键技术分析

5.1 强夯法技术

强夯施工技术是道路施工中应用最为广泛的。在实际工程中，主要是通过专业的机械设备对地基进行反复的碾压，挤出软土中的孔隙，从而改变土质结构，提高软土的夯实度和强度。强夯法在施工中存在的优势主要体现在加固效果相对较好，可以有效降低人为地基软土处理时间，对专业水平与施工技术要求不高、应用于多种道路施工，在面积较大的工程中最为常见，不仅缩短了工程实施时间，还提高了施工的经济性与稳定性。

5.2 土层置换法

在实际生活中，相关施工建设单位在进行公路工程建设时，其所遇到的路基情况以土基为主，而土基内部土层的稳定性情况直接影响着公路系统建设的质量和安全性。基于此，相关技术人员在面对软土地基的问题时，可采用土层置换的方式，将一些硬度和紧密度更高的土层与软土地基的表层软土进行替换工作，以此让软土地基达到预期的强度效果，方便后期的施工建设工作。

但是，在落实该方法时，技术人员应该凸显自身的专业性，选择特定的专业仪器进行数据勘察和检测，保证能够对表层软土和置换的另外一种土层类型有着细致的掌握，包括土层的密度大小、强度等数据内容。方能保证置换土层可以达到预期的建设标准和要求，才能够同原土层下方的土壤条件保持较高的契合度。因此，该方法处理过后的地基下沉的可能性非常小，并且强度和抗压能力也能够得到较大提高。然而，该方法耗费的人力、财力较大，不适用于轻微问题的软土地基类型。

5.3 合成材料加筋加固施工技术

采用合成材料加筋加固法进行高速公路软土地基的处理，工程人员要关注科学选用合成材料。在合理使用合成材料的基础上，可有效地对路基荷载进行分散，同时可起到排水、隔离、反滤以及加固作用。合成材料一般稳定程度较高，在抗压、抗拉、抗剪等方面都有较为优异的性能表现。使用合成材料可制作成强度和刚度较高的复合体，包括桩体、墙体等，将上述结构应用在软土地基中，即使路基塑性被破坏，土工合成结构也将有效控制破坏程度，降低沉降幅度，确保破坏程度在可控范围内[3]。

5.4 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩施工技术在实际工程中多应用与软土地基饱和状态下，对操作人员的专业水平与操作熟练度、工序要求较高，主要通过水泥的凝固增强地基的强度。水泥具备一定的稳定性与固化作用，在建筑、公路工程中应用最多，而在软土地基中的应用主要充当地基的固化剂。在实际工程中要经过充分的搅拌才能发挥最大性能，首先要根据工程特点与实际情况制定详细的施工计划，采用合理配比的水泥进行充分的搅拌并浇筑，确保搅拌桩的位置准确。

5.5 粉煤灰碎石桩加固施工技术

粉煤灰碎石桩加固施工技术是当前较为常用的软土地基加固施工技术之一，在应用该技术时，施工人员要对施工材料质量进行控制，将选用的材料和水泥进行充分搅拌，提高材料整体强度，以掺入地基土层中，形成稳定度高的复合地基。结合工程实际经验可知，在应用在技术的过程中，工程人员要关注可能出现的堵管现象，要避免选择弯曲的泵送管，同时要选用半径较大的泵送软管，避免压力积聚导致出现提升速度不高的现象。

5.6 加载法

运用加载法主要目的是避免填土路面出现沉降问题，有利于提升地基稳固性。地基固结沉降方式具有明显优势，可以有效防止地基间隙水压升高，在大气压作用下，有助于强化施工效果。在处理软土地基时，上部和中间砂层可以采用减少地下水的方式，施工人员在固定区域内插入钢板，可以让地下水位降低，同时不会对周围环境带来影响。根据经验得知，填土加载法和沉降时间及荷载重量之间存在着一定联系，所以要进行深入研究，最大限度减少沉降量，不断提升路面质量。如果无法保障地基平稳性，要依据缓速加载法方式，做好全面勘查工作。

5.7 深层土振动挤密技术

这一技术主要就是通过对高速公路软土地基的深层土进行振动挤密处理，提高软土土质的密实度，以此增强软土地基的承载能力，并提升土壤本身的固结速度。这一技术适合处理厚度低于15m的软土地基，在具体的应用过程中，施工人员需要先使用打桩机对表层土壤进行冲散，接着再借助高速振动使其形成内孔，然后将砂料有效灌注到内孔之中，使其形成特定的形状。相关施工人员在深层土壤开展振动作业时，要防止沙土出现松散的情况，可以通过提高振动密度，对土体予以压实，借此提升土体自身的密度，这样能够在较大程度上避免地基产生沉降等问题，同时也能够防止深层土出现液化问题，降低地基受潮的几率，也能够降低这一问题对地基稳定性的不良影响。

6 公路路基路面软基处理注意事项

6.1 科学处理石灰原料

公路施工项目中，石灰是非常重要的施工材料。软土地基处理阶段，应该做好石灰的消解处理，如果该工作不到位，在碾压施工结束后，有降雨的影响会导致石灰自行消解，公路地基会出现膨胀的反应，导致平整性下降难以处理。因此，需要保证石灰材料的存储符合要求，避免发生受潮变质的情况，做好覆盖处理，以更好的保证石灰的性能，提高软基处理的质量水平。

6.2 控制好过湿土的含水量

湿土内部的含水量比较高的情况下，会给软基处理带来很高的影响，在含水量达到30%以上时，且施工处于降雨季节中，就会导致路基稳定性比较差。如果施工环境的温度比较高，且干燥度较大，而内部的含水量依然很高的情况下，可以通过翻晒处理的方式，然后再次进行回填施工，保证湿土的含水量处理最佳范围内，提高施工质量水平[4]。

6.3 保证填筑土层结构厚度合格

软基处理时，填筑施工是极为重要的工作，加强填筑土层的厚度控制，才能保证施工的质量合格。只要填筑厚度不能达到工艺规范的标准，就要进行多条工序的返工处理。如果填筑施工层厚度比较大，导致平整处理、碾压施工的难度会比较高，路基稳定性不足，工期也会延误，成本上升，所以应该避免这一问题的出现。

7 结束语

高速公路工程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，遇见软土地基的几率也相对较高，这种地基本身的硬度与强度非常低，且承载能力也比较差，很难保证高速公路路基的稳定性，这就需要各参建单位对其进行科学有效的处理。根据实际情况，选择科学合理的处理技术，借此增强软土地基的强度以及承载能力，使其能够在高速公路的施工建设中发挥出重要作用。