软土路基施工技术在高速公路施工中的应用

马九青

(四川蜀通港口航道工程建设有限公司，四川 南充 637000)

0 前 言

现阶段国内高速公路建设里程不断增多，公路系统日渐完善，为加快地区经济发展，保障大众出行效率，奠定了坚实基础。现阶段高速公路施工过程中经常会遇到软基结构，如果没有制定出合理专项的软土路基施工方案，会导致路基结构承载力及稳定性下降，后期引发地面开裂甚至不均匀沉降问题，严重影响到高速公路使用寿命。

1 高速公路软土路基结构特征

高速公路软土路基结构主要由软土构成，由于软土内部含水量较大、结构整体性较差，在外力荷载的作用下经常会出现变形问题。相较于其他结构而言，软基结构的透水性较差，承载力及抗剪切力不足，可塑性能不佳，切实提升了高速公路路基施工难度。在没有对高速公路软土路基结构进行良好处理的情况下，在公路实际运营时经常会出现各类病害问题，如路面开裂、路基不均匀沉降等，对公路整体服务性能造成严重不利影响[1]。由于软基结构内部水分较多，在常年受到行车荷载力的影响下，结构自身也会经常出现变形情况，需要在施工期间将大量的人力及物力用于软土路基处理过程中，制定出专项可行的软土路基处理方案，从根本上保障高速公路工程高质高效开展。

2 高速公路软土路基关键施工技术

2.1 排水固结法

在排水固节技术实际应用过程中，需要在软土地基路面铺设砂垫层结构。由于施工期间对地基结构的承载力、稳定性提出了更高要求，还应当在地基结构基础上设置竖向排水系统。配合使用加载预压技术方案，使土体内部含水量能够被控制在合理范围之内，切实保障软土路基结构整体施工期间的力学性能，着重关注不同排水层的施工要点。

一方面，开展水平层设计工作。要求水平层垫层材料应当具备良好的透水性能，并将材料渗透系数控制在合理范围之内[2]。进一步增强水平垫层的反滤作用，要求水平垫层铺设应当采用中粗砂材料，使材料的各项性能均能够保持在理想状态。另一方面，在设置竖向排水垫层期间，由于高速公路工程存在袋装砂井面积较小、施工工序简单等特征，还需要在工程施工过程中采用科学方式提升垫层排水性能，避免在工程实际施工过程中出现较为严重的质量问题。设置竖向排水垫层时，需要使用导管振动的机械设备，切实提升竖向垫层施工质量管控效果。

2.2 真空预压技术

在高速公路施工期间，真空预压技术需要在地基表面铺设密封膜，通过使用真空设施，使密封膜与地基表面处于真空状态。在密封膜下部土体结构及垂直排水通道会形成较大的负压力，从根本上提升空气、水的排放速度，使软土地基的固结效果有效增强。

真空预压技术主要适用于加固淤泥、淤泥质土的软土路基结构中，需要与其他排水固结手段结合在一起，从根本上提升边界软黏土结构的负载静水压力。应用真空预压技术手段过程中，需要注重控制真空度的产生及深度传递情况。结合工程具体施工要求，不断优化排水固结施工期间的施压环节，建立起功能完善的排水体系与密封体系[3]。在设置排水砂垫层过程中，要求砂垫层应当为具备良好级配性的中粗砂，确保砂垫层能够具备良好的透水效果。在实际真空预压加固过程中，应当做好工程全面检测工作，及时解决存在于工程加固期间的各类问题。

2.3 强夯与换填技术

相较于其他路基结构而言，软土路基结构内部有水。地面软土路基结构对高速公路工程整体建设效果造成不利影响，故可以将软土路基内部土壤结构替换成性质更加稳定的土壤。结合高速公路具体施工要求，选择更加适宜的道路夯实设备。

使用强夯技术与换填技术期间，需要借助应力扩散与传递作用，使软土地单位面积的受力受到不同程度局限。路基夯基过程中会形成高度收缩值，在上层土夯实期间，受机械设备自由下落动作的影响，路基结构的压塑性被更好控制，实际强度值进一步提升。如高速公路周边建筑物为带状分布形式，施工场地将较为狭小，并不适用于强夯技术。

2.4 水泥搅拌桩

高速公路工程如遇到软土路基结构，也可使用水泥搅拌桩处理手段。借助深层搅拌方式，使软土结构与固化剂成分充分结合在一起，具备更加显著的整体性、水稳性。水泥搅拌桩技术主要被应用在淤泥质、粉土质软土路基施工过程中。

在水泥搅拌桩施工过程中，需要确保施工技术及选用的施工设备不会产生过大的噪声。采用合理施工方式控制搅拌桩施工期间剩余土方的运出量，切实保障工程整体施工效果。在水泥搅拌桩施工过程中，要求桩体结构互为独立，并仍然具有搭接性能。由于水泥搅拌桩渗透性能不高，在软土施工过程中可以有效改善路基结构承载力，延长路基结构全寿命周期。为切实保障软土路基施工效果，在使用水泥搅拌桩施工技术时，还需要重点关注卡管、堵塞等施工质量问题。在施工前应当着重关注施工设备的选择工作，并对这些施工机械设备进行前期检修与处理，切实保障机械设备运行水平。为充分发挥出水泥搅拌桩加固技术的积极作用，需要对实际施工期间的桩体结构垂直度、搅拌桩强度、桩长度、桩位置进行严格管控，将这些施工数值的误差性控制范围设置允许范围之内。要求水泥灌注桩的实际供浆工作应当连续、拌和均匀。在遇到特殊情况导致注浆中断达到3小时以上的情况，需要事先拆卸输浆管道，清洗后才可以继续使用。

2.5 抛石挤淤施工技术

在使用抛石挤淤施工技术期间，需要在软土路基底部及中心处铺设碎石层，注重控制软土路基结构含水率，切实保障软土路基结构施工水平。在使用抛石挤淤施工技术时，需要将石料粒径控制在400 mm以内，且最短边尺寸不小于30 cm，以确保抛石挤淤效果与实际设计要求相符。现阶段，抛石挤淤技术多数应用在路基结构，内部洼地面积较大、排水性能差、淤泥较多的软土地基中。

在使用抛石挤淤施工技术时，施工人员还应当结合施工现场具体建设要求，对施工流程进行不断优化。如施工现场存在积水量较大等情况，需要首先将上层积水排放干净，而后再进行抛石挤淤处理[4]。

3 高速公路软土路基施工实例

3.1 工程概况

某工程位于丘陵坡地农耕区地段，地下水量较大，有3 m厚的淤泥质软土层。经过实际调查发现，工程需要软基换填的路段长度为200 m，填筑高度为10.5 m，总填筑方量为22.81万m3。在路基填筑过程中，所需使用的施工材料为现场挖掘所得，需要对挖取的中砂质泥岩进行后期破碎处理。

3.2 软土路基施工流程

高速公路工程内软土路基施工环节流程复杂，需要首先做好地表土清理工作。利用全站仪放样，确定现场开挖线及坡脚线[5]。结合中桩与高程值，计算出试验段、石方取料过程中的实际断面面积，对工程量计算结果进行验证与审查。由于本文案例中的施工现场处于汇集水较为丰富地段，软弱土层深度较大，应当配合使用将排水挖除以及软弱土换填手段，而后才能进行土石方路基填筑工作。结合施工现场地形特征，要求地表清理工作需要采用机械挖掘机与人工配合的方式，开挖间距合理的横向排水沟。其次，做好土石方填筑工作。在软土结构挖除完毕后，应当检测路基基底承载力，在检测结果通过后才能够开始后续换填环节。天然砂粒松铺系数值应当为1.3～1.35，初步值不大于40 cm；压实度需要≥93%，沉降差应当依照有关建设标准严格管控。

在路堤填筑压实期间，应当使用重型锤击标准。严格遵循分层开挖、分层填筑原则，对实际压实过程中的各项参数进行严格管控。具体而言，结合工程实际建设特征，设置适宜的压实度、填料最小强度以及填量最大粒径值，具体内容如表1所示。

表1 路基压实度及填料技术参数标准

最后，路基填土工作还应当注重分析路面平行线位置，对填土分层期间的标高值进行严格管控。在填料性质不一致的情况下，需要采用科学方式管控填筑层数[6]。使用规格适当的装载机对路面进行推平处理，使填筑过程中的土层含水量能够处于最佳状态。配合使用静压方式，对路面进行整平处理。而后使用多次振动碾压手段，利用灌砂法检测实际压实参数。

4 提升高速公路软土路基施工水平的具体措施

4.1 优化高速公路软土路基施工理念

在高速公路软土路基施工过程中，相关工作人员应当转变老旧施工理念，基于当前高速公路软土路基施工不足之处，对施工技术方案进行进一步优化，从根本上提高软土路基施工效果。组织施工现场工作人员系统化培训工作，配合使用软土路基专题施工技术培训、经验交流等活动，提升各部门对软土路基施工环节的配合积极性，确保软土路基施工工作能够高质高效开展。

4.2 加强软土路基施工技术管理力度

结合高速公路工程具体施工要求，进一步加强软土路基施工环节技术管理力度[7]。规范实施路基填筑、排水固节等施工技术，降低工程施工期间质量问题发生几率。由于软土路基涉及到的施工流程较多，因此，为切实提升软土路基处理技术应用效果，还需要做好施工技术管理工作，合理调动各类施工技术资源。

4.3 做好施工材料质量监控工作

加强软土路基施工材料质量管控力度，依照高速公路工程施工要求，对进入施工现场的施工材料进行全面检测，避免因施工材料质量不佳导致软土路基施工效果下降等问题出现。

5 结 语

在高速公路工程施工期间，经常会遇到软土路基问题，使路基结构施工质量水平始终处于有待提升阶段。切实保障软土路基结构施工期间的技术可行性，应当结合施工现场具体地质结构特征，选择适宜的软土路基施工技术。加强施工技术管理水平，不断优化软土路基施工技术方案，有效增强路基结构各项力学性能，保障工程实际施工效果。

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