高速公路工程中软土路基施工技术研究

邹军建

（江西交通咨询有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路建设水平与公众的日常生活及社会经济的发展有着紧密的联系。随着经济的不断发展，生活质量的不断提高，公众对出行体验提出了较以往更高的要求。在高速公路建设中，时常会遇到软土路基。软土路基十分容易出现流动及变形情况，若对软土路基处理不足，则难以保证高速公路的稳定性以及安全性。因此，为了更好地应对软土路基的相关问题，工作人员需要根据软土路基的特性，对其进行合理的处理，进而为高速公路的稳定性及安全性提供有力保障。

1 软土路基的特性

1.1 含水量高

与其他类型的路基相比，软土路基具有十分显著的高含水量的特点，这主要是因为软土路基内部含有大量的淤泥及黏土颗粒，进而导致路基大量吸水。正常的路基内部也含有水分，但其中的水分含量在合理范围内，不会影响高速公路工程的建设质量，而软土路基内部的含水量大多在35%以上，甚至部分软土路基内部的含水量会超过70%，这种情况就会严重影响高速公路的正常建设。如果在施工过程中不能对软土路基进行妥善处理，就无法保证高速公路的安全性及稳定性。

1.2 流变性强

如果软土路基受到较强的剪应力影响，就会出现一定程度的变形，其变形类似于水的流动，因此软土路基的这一特点也被称为流变性。软土路基出现变形之后，其抗剪强度也会随之逐渐下降，进而导致路基的性能不足。软土路基主要由黏土颗粒与粉土颗粒构成，土壤中存在较大的颗粒间隙，存在土质疏松、抗剪强度低、压缩性高等问题，因此一旦受到较强的外界影响，软土路基就会出现相应的变形，进而降低高速公路的强度及整体稳定性。

1.3 强度较低，稳定性不足

相较于正常路基，软土路基的结构稳定性不足。这是因为软土路基的内部存在絮凝结构，这种结构十分不稳定，如果受到外界作用力的影响，就会出现不同程度的损坏，进而导致软土路基的强度大幅削弱，部分软土路基还可能转化为稀释状态并出现流动现象，这会严重降低路基的稳定性，威胁高速公路的安全性。

1.4 压缩性强

由于软土路基的内部有大量的水分，所以软土路基的压缩性较其他路基类型高。一般情况下，软土路基的压缩量在4Pa 以下，压缩系数一般在0.3 以上。并且，在软土路基内部的水分含量上升时，软土路基的压缩系数也会逐渐上升，这一不稳定因素的存在则导致软土路基的荷载能力不稳定，在高速公路使用过程中软土路基极易受环境因素影响而出现变形，进而影响行车安全。

2 高速公路施工中软土路段路基处理方面存在的问题

2.1 缺乏科学的软土路基处置方案

当前，虽然软土路基处理技术已经取得了一定程度的发展与进步，也出现了多种类型的针对性处理策略，但部分公路建设企业在面对软土路基问题时，未能准确结合高速公路路段的具体路基情况以及软土路基的实际特点，采用更具针对性的处理方案，导致高速公路软土路基处理工作的实效性大打折扣。举例来说，在处理流变性较强的饱和软黏土路基时，不宜采用强夯法，但是由于大部分高速公路工程的建设工期较为紧张，施工团队为赶工期而一定程度上忽略了对软土路基实际情况的研究，盲目采取处理技术，导致处理不当或处理不到位，而这会为整个工程埋下质量隐患，影响高速公路的综合品质。

2.2 缺乏全面的质量检测工作

高速公路的路基处理工作具有显著的隐蔽性特点，而部分高速公路建设企业在实施软土路基处理作业之后，没能及时开展科学、完善的质量检测工作，使得高速公路软土路基处理作业的价值无法得到充分的体现。只有在软土路基处理环节结束后，做好充分的质量检测工作，才能及时了解软土路基的具体处理效果，进而及时查漏补缺，切实保证软土路基处理质量，最大化地发挥软土路基处理工作的价值，有效避免安全隐患。但当前部分公路建设企业对质量检测工作的关注度不足，这就会导致软土路基的隐患问题不能得到有效解决，影响公路工程的稳定性、安全性及其使用寿命。

2.3 施工技术水平及机械设备不达标

高速公路软土路基处理工作的复杂程度很高，对施工技术水平及相关施工设备也有较高的要求。要求相关的工作人员具备充足施工经验及专业水平，这样才能确保软土路基处理工作的有效性。但在开展高速公路建设工作时，部分建设企业为压缩施工成本、工期，会一定程度上忽视对软土路基的处理。同时，部分建设企业不注重对工作人员的培养，没能定期组织工作人员参与相关的培训活动，导致相关工作人员的综合能力停滞不前，这既不利于软土路基处理工作的高效开展，也难以打造出高品质的高速公路工程。除此之外，部分建设企业对施工机械设备的重视度不足，存在对相关机械设备的选用不合理，对相关设备维护、保养不及时等现象，这也会一定程度上影响软土路基的处理效果。

3 高速公路施工中的软土路段路基施工技术

3.1 路基表面处理法

对于软土问题只出现在表层的路基，工作人员可以借助路基表面处理的技术进行处理，进而使软土路基的稳定性及承载性能得到显著提高。一般可借助排水法及换填法等措施进行处理，此类处理技术的工艺相对简单、工序较少，并且可以达到有效提高软土路基强度以及抗剪性能的目的，还能很大程度上节约软土地基处理的资金成本。在处理过程中，一般是先在路基的表面进行适当的填土操作，进而让路基的荷载更加均衡。此环节一般需要采用土质优良、含水量低以及可压缩性小的土体进行填充，通过此方式处理后，若软土路基含水量高的问题没能得到有效解决，则需要借助修建排水沟的方式进行进一步的处理，以降低软土路基中的含水量。在修建排水沟时，需要特别注意沟槽的位置以及深度等参数，并在排水工作结束之后，采用透水性较好的材料实施沟槽回填作业。

3.2 冻结处理法

对于稳定性极差、含水量较高的软土路基，可以借助冻结处理技术对其实施科学的处置。冻结处理技术的原理是借助干冰等冰点较低的原材料对路基进行冷冻处理，进而达到提升路基硬度的目标。冻结处理技术是一种十分典型的物理处理技术，处理过程中也会出现少量的化学反应。与其他的软土路基处理技术相比，冻结处理技术所需的原材料及机械设备等都较为昂贵，这会一定程度上提高工程成本，但由于该技术在软土路基处理方面有良好应用的效果，且操作难度较低，因此即便成本较高，该技术在高速公路软土路基处理工作中也有着十分广泛的应用。由于高速公路的建设标准较高，对地基承载能力的要求也远高于普通公路，所以在施工过程中，工作人员需要对各类软土路基处理技术的优缺点、适用性及资金成本等因素进行综合考量，进而确定最适宜的软土路基处理技术。在确定采用冻结处理法后，工作人员需要先对软土路基进行充分的碾压作业，再对路基的压实度进行系统的检查，确保压实达到后续工序的作业标准，之后才能使用制冷剂材料及其他机械设备进行下一步的处理。

3.3 挤密桩法

采用挤密桩法开展高速公路软土路基处理工作时，需要在软土路基中合理布置挤密桩，进而提高软土路基内部的整体密实度。软土路基的密实度达到相应的标准，才能有效降低软土路基沉降的概率。在实际应用挤密桩法处理软土路基时，工作人员需要先对软土路基内部的具体情况进行全方位的勘测与分析，然后根据土壤内部的实际情况决定处理细节。实际上，挤密桩技术属于软土路基处理工作中的一种辅助手段，需要联合其他施工技术使用，进而更好地实现软土路基处理效果。挤密桩技术与其他技术手段配合使用标准见表1。

表1 挤密桩法在其他施工技术中的配合使用情况

3.4 垂直排水固结法

在实际应用垂直排水固结法开展软土路基处理工作时，工作人员需要结合实际的软土地基情况，借助塑料排水板等材料合理地布置竖向排水通道。如此，软土路基内部的水分就可以借助垂直的排水阀从路基内部流出，进而实现固结土体的目标。在土体固结到一定程度之后，软土路基的稳定性就能够得到显著提高。在采用垂直排水固结法处理软土路基时，相关技术人员需要综合分析软土路基的实际沉降特征和稳定性，进而更合理地布置排水通道，同时需要使用专门的塑料排水板，并合理控制路基的厚度及含泥量等，进而更显著地降低土层的孔隙率，提升路基的密实度，确保路基的承载性能能够满足公路建设的实际需求，有效避免路基偏移及不均匀沉降等问题。

3.5 强夯法

强夯法是一种十分便捷的软土路基处理手段。工作人员在实际应用强夯法处理软土路基时，需要先采用专门的重锤以及其他机械设备，对软土路基开展全方位的平整作业，在重锤达到规划的高度之后，让其进行自由落体运动，借助重锤自由落体的冲击力压实软土路基。在重锤型号的选择上，需要根据软土路基的实际特点及加固工作的标准来确定，一般选择10～30t 的重锤。高质量的重锤所产生的作用力会对软土路基的结构产生一定程度的影响，能够有效降低路基的孔隙率，同时能大幅度降低软土路基的含水量，进而起到一定的路基加固作用。强夯法的技术要求较低，对工作人员的专业技能也没有过高的要求，适用于多种地质条件，不仅能有效处理软土路基，对湿陷性黄土的处理效果也很显著，且施工成本较低，因此该技术在高速公路路基处理方面有着较广的应用。

3.6 换填法

换填法通常用于对腐殖土及粉砂土等成分的软土地基的处理，北方的冻土一般也会采取此方法处理。在采用换填法进行软土路基处理时，需要先对软土的区域范围及软土的深度等进行系统的调查，进而明确需要进行换填处理的工作区域。在实际开展换填作业的过程中，工作人员需要借助挖掘机等专门的机械设备，挖除软土路基表层的软土成分，然后采用质地坚硬的其他原材料进行填充。待填充作业结束后，需要进行碾压密实处理，进而有效提高软土路基的承载能力及稳定性。在换填材料的选择方面，需要选用符合标准、成本较低的原材料，如片石、煤矿渣及素土等。碾压作业是软土路基换填处理中最为关键的步骤之一。对于软土深度较深的区域，换填时需要依据“分层填筑，层层碾压”的准则进行作业，在换填材料的厚度达到预定的标准之后，立即开展第一次碾压作业，然后对碾压效果进行系统检测，经检测密实度满足标准，方可实施后续的换填处理工作。

4 结语

高速公路建设水平对经济发展及民众的出行安全等有重大影响，只有全面落实好高速公路软土路基处理工作，才能切实保证高速公路工程的整体质量，使其更好地满足现代社会的发展需要，为民众提供更加安全、可靠的出行服务，真正发挥高速公路的经济发展纽带作用。因此，相关施工团队需要加强对软土路基问题的重视程度，合理采取针对性的处理手段，提高软土路基处理水平，打造高品质高速公路项目。