高速公路施工中的软土路基施工工艺研究

2023-01-12董东恩

建筑与装饰 2022年7期

董东恩

保利长大工程有限公司广东中山 528400

引言

在对当前我国高速公路的路基情况进行分析时，发现其稳定性和耐久性比较强。但是受到外界环境的影响，部分高速公路在施工中还存在质量问题，这会影响其使用寿命。因此，在具体的高速公路施工中，需要加强对软土路基的处理，掌握有效的施工方法，实现对软土路基的加固和改良，进而不断强化高速公路整体结构的稳定性。

1 软土路基的施工特点

1.1 含水量大

在对软土路基的结构特点进行分析时，发现其中的水分比较多，如果在施工前不对这些较多的水分进行处理，就会对路基的整体压实质量等带来影响。在开展压实工作的时候，要结合路面的实际结构和路基的含水量等对其进行分析。再加上，软弱路基自身的流动性比较大，等到压实完成后，其非常容易受到其他因素的应，进而出现坍塌等多种问题，影响高速公路施工的有效性。因此，在具体的施工中要提前对软土进行及时处理，强化软土的密实度，为路基施工的稳定进行提供条件[1]。

1.2 渗透性差

软土属于一种黏土，其中含有比较多的沙子，所以其在具体的施工中固化速度比较快。再加上，软土自身的渗透能力比较差，所以即便是处于比较理想的状态，也会受到外界压力的影响。如果软土中的有机质含量比较多，就会大大降低此软土路基的渗透性。

1.3 强度低

高速公路施工中软土与黏土的性质并不一样。但是，如果在抗剪能力上对其进行分析，发现两者之间并没有本质上的区别。再加上，公路施工中的软土路基自身的抗剪能力比较差，这会导致道路桥梁的排水能力不断降低，对公路工程整体质量带来影响。严重情况下，还会引发一些安全问题。这就需要在具体的高速公路施工中，要不断强化软土路基的抗剪能力，从而不断强化此部分内容的安全系数。

1.4 压缩性强

由于软土路基中存在非常高的水分，所以在对其应用施工时，要结合压缩的系数对其进行设置。研究发现，当液限增加的时候，其中的压缩系数也会不断增大。再加上，我国的地势比较复杂，所以在对软土路基进行处理时，还要结合当地的实际情况，实现对相关施工方案的优化和制定。

2 分析软土路基的破坏作用

在高速公路施工前，要想保证其稳定性，需要提前对软土路基的性质路堤外负载等进行分析，不可以让其小于路基软土自身的抗剪强度，避免对整个路基造成破坏。当软土路基在出现沉降变形时，其不仅会影响高速公路整体的施工效果，还会对正常的公路交通运行带来影响。

因此，在对高速公路路基工程内容进行分析时，要综合考虑影响软土路基施工的因素。同时，相关的工作人员还要提前对当地的具体情况进行全面调查和研究，及时发现当地土壤的特性，对软土的性质进行分析。此外，在对项目进行建设时，还要结合路基的实际情况，加强对施工期间薄弱地段的管理，实现对软土路基施工方案的完善和优化，从而实现对沉降等问题的有效控制。

3 影响公路施工质量的原因

3.1 道路的性质

如果高速公路的等级比较高，国家对此施工的质量也有着非常严格的要求。地基作为道路施工中的主要内容，所以其要做好地基处理工作，结合不同的要求对不同等级的道路进行施工。同时，在对公路进行建设时，还要明确其中的质量要求，掌握软土地基施工中的要求，加强对施工技术的有效应用。在对等级比较低的高速公路进行施工时，也要加强对软土地基的处理，但是铺设流程比较简单，能够在符合施工要求的同时，强化施工质量。因此，如果不存在特殊要求，要对路面进行简单处理，更好地降低施工成本，减少其他因素对软土路基的影响。此外，路堤也影响着高速公路施工效果，如果其越高，公路就会出现不规则沉降等现象，这会大大增加其概率。

3.2 周围环境的影响

在对软土路基进行施工时，需要综合考虑影响此部分内容的施工因素，避免在具体的施工过程中出现其他的噪音。由于地下水等会影响此部分内容的施工效果，所以在对不同的地区进行建设时，要分析其周围的地形环境，在此基础上确定施工的方式。当公路周围的环境比较复杂，如建筑物等比较多时，一定要在具体的地基施工中，加强对沉降的控制，预防大面积地基沉降等情况的发生，减少周围建筑物等外界因素对整体高速公路施工的影响。

4 高速公路软土路基施工中的要点

4.1 科学放样

在此过程中，施工人员首先要布置和加固灌浆空位，采取措施对孔位标记进行编号。如果其中的土体空隙比较大，这个时候浆液的地下扩散半径也会越来越大。因此，要在具体的施工经验出发，完善放样工作，加强对浆液的控制，将其控制在1.5～3.0m半径范围中，并且还要保证注浆孔和间距之间的一致性，在满足注浆加固条件的基础上，开展放样工作。

在此过程中，还要注意对灌浆孔距和排距的科学设置，主要是将其控制在2.0～4.0m左右。此外，还要做好地下调查等工作，主要是为了保证管线等设施在具体施工中的有效性。

4.2 制浆

首先施工人员要采取措施保持水泥浆液与水灰之间的比，将其控制在0.75左右。如，某工程在建设中加强了对高速剪切等专用制浆设备的应用，这个时候施工人员可以根据浆量，对其中的水泥和水用量进行判断，保证其均匀搅拌，避免在水泥浆搅拌中出现问题。等到其初凝后，还要对其进行保养，避免离析等情况的发生。此外，还要在施工中的路堤特征出发，加强对软土情况和气温等因素的分析，实现对施工方案的科学调整，进而不断强化整体的加固效果[2]。

4.3 做好灌浆工作

在灌浆的过程中，需要加强对水泥浆和浆液含量地控制，避免灌浆压力对施工效果的影响，主要将其控制在0.1～1.0MPa之间。在此过程中，还要对灌浆施工流程进行优化，加强对浆液扩散半径的控制，避免对整体的软土路基施工效果带来影响。此外，还要结合施工现场中的软土地基深浅等，完善初灌和复灌等工作，从而为高速公路的顺利施工提供条件。

5 软土路基的相关处理技术

5.1 换填法

这种方式主要是将软弱地基进行挖除，应用透水性以及整体性能比较稳定的土质完成填筑和压实等工作。一般情况下，此处理技术主要应用在软土路基比较浅的区域。在此施工中，会应用到比较多的机械，这就需要施工人员对其中的关键点进行整合，结合相关的施工经验，加强对换填施工技术的有效应用，控制软土路基的深度不能大于3m。在此过程中，还要应用换填材料，如二灰土和沙砾等，主要是因为这些材料自身的稳定性比较高，其在进行完置换后，并不会对周围的土质带来影响。

在具体的换填施工过程中，会涉及填筑和压实等施工内容，并且所应用到的大型机械设备也比较多。因此，在这之前，需要提前考虑和分析挖掘土方的具体放置位置，减少其他因素对土质的影响。在完成软土换填以后，要对填筑和压实后的路基进行测试，主要是检测其自身的承载能力，保证其符合当前高速公路施工的要求，从而预防路基在日后的应用中出现其他质量问题。

5.2 排水固结法

此施工方式主要是应用人工所布置的排水设施，对软土路基中的孔隙水等进行收集，然后全部排出，在此基础上不断降低软土路基中的孔隙水，强化其密实度，从而不断强化路基土质自身的承载能力和稳定性。通常情况下，排水固结法会应用到黏土性质的软土路基施工中。

5.3 真空预压法

该施工方法是在真空泵负压的原理基础上，将软土路基中的空气和水分进行抽取，在此基础上不断降低路基中的水分，强化其密实度，在具体的高速公路施工中实现对软土路基的进一步加固。在相关的研究中，发现这种施工技术一般应用到地下水中，或者是土体自身的渗透能力比较差，加强真空预压法在此过程中在其中的有效应用，不仅可以减少了堆载的工作量，还能够不断强化路基处理效果较好。同时，此方法并不会对周围的环境带来影响。值得注意的是，这种方法的加固处理成本比较高。

5.4 水泥搅拌桩加固法

由于软土地基自身的结构不是非常稳定，所以在高速公路施工中，需要采取措施对其进行加固。水泥搅拌桩加固法在具体施工中的有效应用，可以将水泥注入软土路基，通过搅拌处理后，让其发生一些化学和物理反应，在此基础上不断强化土体结构的稳定性和强度。同时，还可以通过对施工机械的应用，促进水泥和软土地充分混合，实现持续搅拌，进而形成比较稳定的凝胶颗粒，为软土路基日后施工的需要提供条件。

然而，在应用此技术前，要想充分发挥其效果，做好对施工过程中各方面的管理和控制工作，计算各项技术在应用中的参数，保证其准确性。同时，还要严格执行具体的技术要求，不可以随意变更施工技术中的参数，特别是深度等比较重要的参数[3]。此外，要科学应用泵送水泥的方式，提供相应的施工材料，为整体施工的顺利进行提供保障。

5.5 加强置换处理技术的应用

在高速公路施工中，合理应用置换处理技术对其中的软土路基进行处理，具体的施工流程比较复杂，要注意以下几点内容。

5.5.1 首先需要将软土层中的水进行处理，还要将其中的淤泥等全部挖出，然后应用透水性比较好的土质，结合具体的标准完成填埋。在此过程中，一定要注意压实的方法，加强对填土厚度的控制，在30cm左右最好。

5.5.2 由于此工程对地质的选择也有一定要求，所以施工人员要选择密度比较好的土壤。同时，还要分层完成填方工作，施工人员需要保证填料的实际厚度＞50cm。值得注意的是，当土方路堤填到路床的顶面，也就是最后一层的时候，施工人员要将压实厚度来控制在15cm以上。如果在此时路基填土高度存在比较大的差异性，需要应用不同的方式。此外，当其高度＜0.8m的时候，需要对表面进行翻松再压实，保证路基整体结构的稳定性。

5.5.3 如果在具体的施工中，遇到了透水性非常差的路堤，要加强对水量的控制，让其贯穿到整个施工过程。同时，在进行填筑工作时，施工人员还要掌握不同填料层的相关施工方式，避免对整体施工的效果带来影响。

5.6 砂垫层法

应用此技术对高速公路施工中的软土路基进行有效处理，能够提高整体的排水效果。首先我们需要明白粗砂是软土路基施工中比较合适的填充材料，其不仅可以有效排出软土路基中多余的水分，还能够对其进行加固。其次，施工人员在具体的工作中，要科学划分出砂垫层的实际界限，然后应用砂石完成灌注工作。在此过程中，一定要注意对软土路基整体沉降程度的严格控制。此外，还要控制好其初步的宽度，预防对路基的实际标准和宽度等带来影响。最后，要结合具体的施工情况，科学设置挡沙堤，保证挡沙堤的高度和垫砂层一致，避免对后续的施工带来影响[4]。