高速公路软基处理几种常用方法的分析与探讨

高速公路软基处理几种常用方法的分析与探讨

李文亮

四川川交路桥有限责任公司 四川 广汉 618300

　　摘要：高速公路的软土地基处理是公路施工中的重难点内容，也是关系着工程质量的重要施工环节。文中笔者将结合自身工作经验，从软土地基的组成和特征的角度出发，谈谈如何做好高速公路的软土地基处理，诸多不足，还望批评指正。

　　关键词：高速公路；软基；处治

　　所谓软土，就是在公路施工中具有较大含水量和较强压缩性的地基土层，这种土层的最主要的特点就是荷载能力较低，车辆行驶经过后会产生较大的变形，从而影响公路运行的安全性和稳定性。所以，在高速公路的路基处理的过程中，有关部门要认真分析该地土质结果，对天然含水量大、天然孔隙比大的土层要进行固化处理。下文中笔者将从软土的组成和状态特征、高速公路软基处理常用方法两个方面谈谈对该问题的认识。

1.软土的组成和状态特征

　　从组成形式上看，软土包括各种淤泥土质，尤其是由于河流湖泊的长期冲刷形成的沉积淤泥，由于我国的平原大多属于冲击平原，所以其软土成分含量较高，尤其是经过长期的沉淀后，软土变得更具饱和性和粘性，这些特点都给高速公路的施工带来了很大的不便。另外，一些处于水流不畅地区、缺氧盆地地区的粘土由于地理环境的特殊，导致其具有小颗粒的分布特点。无论是那种软土，一般来说，粘粒含量都相对其他土质更高，通常表现为百分之三十至百分之六十左右。从主要成分上看，软土以水云母和蒙德石等有机质为主，其大体含量可达百分之五至百分之十五左右。由于这类有机质自身带有大量的负电荷，所以在与软土中的水分结合的时候会产生静电引力，使得软土更具结构性。

　　由此可见，软土层在含水量高和空隙比较大的情况下，长期以来一直处于欠压密状态，这种情况下如果将软土层直接作为地基土层进行施工，将会导致高速公路在施工的过程中发生地基的沉降，因为车辆行驶产生的荷载力会对软土层的欠压密结构进行碾压，久而久之，必将导致地基沉降现象的发展，从而威胁高速公路的运作安全和稳定性，尤其是一些淤泥质土，在地基施工前一般处于自然的软塑状态，这种淤泥土质的特点就是当固有结构受到搅动和破坏时，就显现出流动状态，也是非常不利于地基的稳定性的作用的发挥的。

2.高速公路软基处理常用方法

2.1浅层软基处理技术

　　所谓垫层法，就是在浅层软土地基的原有软土上，铺设具有一定强度和硬度的土质材料，已达到增强地基土质荷载能力的目的。因为浅层软土地基的最主要特点就是其软土层相对较薄，所以在施工的过程中选择砂、砂砾和灰土作为垫层材料，可以得到较为理想的效果。

　　所谓的换填法，就是将原有的地基施工部位的浅层软土挖出，并填筑其他更加合适的施工地基材料。这种方法主要适用于软土层的水分含量较高、土层较浅且易于挖出的软土地基施工中。值得注意的是，如果选择换填法进行软土地基处理，那么要在施工前做好对应的防护工作，以免形成泥沼地带，给工程的施工带来不便。实践中发现，砂、砂砾、灰土等材料的填土效果更好。

　　所谓排挤法，就是利用特定的材料或者器械对现有的浅层地基软土进行挤压和十分排除，以增加其密实程度的一种处理方法。根据排挤的具体方法的不同，可以划分为抛石排挤和爆炸排挤两种。

　　所谓表层排水法，就是对含水量较大的软土地基进行挖沟疏导等办法，将其土层内的水分外排，以达到固化土壤结构的目的。在采用表层排水法对软土地基进行处理时，要注意的是认真设计所挖沟渠的线路和位置，避免对工程的其他施工环节造成不利影响。

　　所谓添加剂法，就是通过对表层软土进行掺杂合成添加剂的方法来改造和提升其自身强度、硬度，以使其更加稳固，能够支撑公路表面的运行荷载。实践中常用的添加材料有生石灰、熟石灰和水泥等，具体的材料选择要根据工程的具体需要以及该地区的浅层软土的性质特点予以确定。

2.2 深层软基处理技术

　　所谓袋装砂井法，就是通过成袋的砂石在套井中的连接，形成排水通道供软土层内的水分外排，以达到固化深层软土地基的目的。该方法的最主要的使用特点就是简便易行、价格低廉、加固效果明显。

　　采用类似沉管灌注桩的机械和方法，通过冲击和振动，把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结，从而提高地基的整体抗剪强度与承载力，减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般能较好地适用于砂性土，不适用于饱和的软粘土地基处理。

　　振冲碎石桩法.碎石桩是一种与周围同组成复合地基的桩体。碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动，在高压水流作用下边振边冲，在软弱地基中成孔，再在孔内分批填入碎石料，这时振冲器边振动边上拔，使得碎石料振挤密实。碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料，它具有良好的排水通道，有利于地基土的排水固结。

　　粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后，借助压缩空气，将水泥粉等固体材料以雾状喷入需加固的软土中，经原位搅拌、压缩并吸收水分，产生一系列物理化学反应，使软土硬结，形成整体性强、水稳定性好、强度较高的桩体，与桩间土一起形成复合地基，从而提高路基强度。其特点是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。

　　塑料排水板是一种能够加速软土地基排水固结的垂直排水材料。当它在机械力作用下入软土地基后，能以较低的进水阻力聚集从周围土体中排出的孔隙水，并沿垂直排水通道排出，使土体固结，从而提高地基的承载力。

　　加筋土工布一般被铺设在路堤底部，以调整上部荷载对地基的应力分布。通过加筋土工布的纵横向抗拉力，来提高地基的局部抗剪强度和整体抗滑稳定性，并减少地基的侧向挤出量，一般适用于强度不均匀的软基地段、路基高填土、填挖结合处或桥头填土的软基处理。

2.3 钢渣桩法

　　钢渣桩法处理软基是利用工业废料的转炉钢渣作为加固材料，灌入事先形成的桩孔中，经振动密实、吸水固结而形成的桩体，加固机理是转炉钢渣吸收软基中的水分，桩体膨胀形成与周围土体挤密的主体，与地基形成整体受力结构。

2.4 混凝土桩

　　低强度混凝土桩是近年来发展起来的一种新型桩，以低强度混凝土桩为竖向增强体所形成的复合地基一般称为低强度混凝土桩复合地基。由于采用低强度混凝土桩复合地基方法可有效提高地基承载力，减小地基沉降，能处理粘性土、粉砂土及淤泥质土等各种土性地基，适用的基础形式也多样，近年来在一般民用住宅、高层建筑、堆场等土木工程地基处理中得到了广泛的应用。

综上所述，软土地基的处理不仅关系着地基项目的施工，还对其他施工环节的，尤其是施工的质量有着非常重要的影响，所以有关部门应该重视软土地基的处理工作。上文中笔者根据自己的工作经验，谈了关于软基处理的一些方法建议，希望能够为我国的高速公路建设作出自己的贡献。

参考文献：

[1]赵旭.高速公路软基处理中薄壁管桩施工技术的应用[J].交通世界,2022(33):68-70.

[2]徐小林.高速公路工程施工中软基处理关键技术[J].工程技术研究,2021,6(09):77-78.

[3]耿成璧.高速公路工程施工中软基处理关键技术分析[J].全面腐蚀控制,2021,35(02):52-53.

[4]赵怡钧.浅谈如何做好高速公路路基软基处理[J].四川水泥,2020(06):34.

[5]王晓明,夏祥山.高速公路工程施工中软基处理关键技术[J].工程技术研究,2020,5(04):88-89.

[6]赵剑波.高速公路软路土基处理中几种常用方法对比分析[J].交通世界(运输.车辆),2013(09):148-149.