高速公路施工中软土路基施工关键技术研究

高速公路施工中软土路基施工关键技术研究

刘雄

岳阳路桥集团有限公司  414000

摘要：随着建设行业的发展与进步，软土地基施工技术也得到积极的发展。软土地基所带来的最大问题就是路面裂缝或变形，为了保障地基的承载力则需要针对性的分析软土地基的特点，采取合适的手段进行加固，比如换填法、碾压夯实法等，不同的施工技术所发挥的优势也有一定的差异，也只有针对软土地基的特性选择合适的施工技术，才可以保证高速公路整体施工的安全性，为我国城市建设与经济发展奠定良好的基础。

关键词：高速公路；工程施工；软土路基；施工技术

0前言

软土路基的特点为流行性强且不稳定性较高，因此工程施工的难度非常大，如果选择的施工技术无法达到工程要求那么必然会导致整体发生沉降，给工程安全构成极大的威胁。随着我国城市化发展进程的加快，高速公路建设规模不断扩大、项目数量也越来越多，高速公路一大特点就是跨越区域较广，而在较长路段的施工中经常会遇到软土路基的问题，因此软土路基已经成为高速工程进行地基处理阶段最常见的问题，需要针对软土路基的施工技术进行深入的分析、明确技术要点，保证施工质量。本文主要针对高速公路中软土路基的特点、常用的施工技术进行分析，为我国高速公路未来更好、更快的投入建设提供一定的理论支持。

一、高速公路中软土路基的特点

（一）路基易发生沉降

软土路基所带来的一些问题中，沉降是最常见的，这是因为软土路基中大部分都是淤泥和淤泥质土，土层中的含水量较高因此具有极强的压缩性，暗恶魔在进行软土路基施工的时候就要降低地基中的含水量以及压缩性，以此来提高地基的稳固程度，从而达到降低路基沉降的效果。在进行软土路基施工中，需要结合不同地区的土质特点进行分析，同时也要以满足工程对地基沉降要求为出发点，选择合适的施工技术进行路基处理。

（二）路基强度较低

软土路基强度低与路基中的含水量较大也有很大的关系，含水量较大导致地基承载力不足，也就无法满足工程对地基提出的强度要求。

二、高速公路的软土路基常用的施工技术

（一）选择合适的加固材料

结合软土路基的性能选择合适的加固材料才可以满足工程对地基固结程度的要求，从而为工程后续施工奠定基础。软土路基中常用的加固材料包括水泥类、土工合成类、碎石类等。其中，水泥类的加固材料经常用于软土路基的处理，以问题水泥具有固结时间短、固结后强度高且抗腐蚀能力较好的特点，因此能够满足软土路基对固结度的要求。在高速公路的路基施工阶段，除了水泥类材料的应用，也可以多考虑使用土工合成类的材料，这一类型的材料有很多，比如土工布、土工格栅等，其中土工布的弹性模量和强度较大，有利于提高地基的承载力、避免地基出现沉降或变形，因此具有极高的应用价值。在高速公路的软土路基处理中使用土工合成材料的时候，要充分考虑材料的耐水性能、抗渗性能和耐久性能。要保障软土路基的施工达到要求，选择合适的固结材料非常关键。

（二）表层处理技术

高速公路施工中关于软土路基的表层处理，常用技术为换填法、碾压夯实、级配碎石换填等，在进行表层处理的时候要注意做好预防水土流失的准备。第一，对于填方高度在5m以下的软土路基，则推荐使用砂垫层的方法进行处理；填方高度在5m以上的软土路基，推荐采用水泥砂浆垫层处理技术。第二，施工过程中注意控制好填方以及填筑的施工速度，避免因为施工速度太快引发路基变形的问题。第三，施工人员要做好对公路表面的处理，通过铺设碎石进行路面的保护，避免出现水土流失的情况。

（三）换填法

软土路基中若存在着软土深度较大且埋深较浅的区域，则可考虑使用换填法实施地基的处理。也就是将原有路基的软土挖除后，通过优质沙砾或碎石进行相应的回填。这种方法的最大价值在于可以降低路基的沉降量、提高地基的稳固性。施工人员在实施换填法的时候，要注意做好分层压实处理，压实操作需要从旁边向中间进行碾压，每次碾压区域要有一定的重叠，这样可以避免有漏压的情况。

（四）碾压夯实法

高速公路的软土路基施工中，碾压夯实法也是比较常用的手段，利用机械开展路基的碾压从而保障地基的密实度。常用的压实机包括振动式、液压式两种，其中振动式的机械还包括轮胎式、履带式、振动轮式；液压式相比振动式缺乏振动轮式的设备。碾压夯实的方法也包括两种：（1）强夯法。就是通过强夯机械进行软弱地基的压实以提高地基的强度，强夯法的操作比较简单，而且对提高地基的承载力也有积极的效果。强夯的操作就是利用机械设备压力夯实地面，软土因为受到压力而压缩，地基的强度、密实度都有效提高。强夯法进行软土路基的处理中需要做好充分的准备：①施工前要做好对施工现场的平整，根据现场环境和软土地基的面积制定施工方案，注意平整好现场后要注意清洁好杂物。②进行各项设备的检查。强夯法的操作流程为：①确定好夯实区域。②按照制定的使用方案将夯锤吊高到相应高度。③保持夯锤自由下落完成夯实作业。（2）静力压实法。就是针对软土路基进行静压处理，从而提高地基的压实度和密实度。

（五）级配碎石换填法

该方法的操作就是先将软土路基表层以下的一定范围的软土挖除，然后进行级配碎石的回填然后压实。级配碎石换填法施工所消耗的成本较低，却可以快速的将地基沉降问题解决掉，也提高了对原有路面的利用率。虽然该方法的优势比较突出，但也存在着一定的问题，比如如果路堤的高度比较低、换填材料可选择的范围较小，那么就会造成材料的浪费，反而会影响工程的施工成本；再比如若是路基填料的透水性较差，那么就需要选择中粒径碎石来作为换填的材料，而且要注意严格的控制碎石的级配，否则无法达到理想的地基要求。

（六）振动碎石桩法

振动碎石桩的操作也是软土路基常用的地基加固手段，可分为振动沉管法和振动拔管法两种。目前比较常用的就是振动沉管法，主要适用于含水量较高的软土路基，操作中通过振动桩机把碎石打入到软土中，使碎石与软土路基充分融合形成复合地基，成孔的过程中要注意保持钻杆的垂直度，成孔后则开始沉管作业，注意控制好沉管的速度和夯锤的速度。沉管的过程中要注意避免出现漏浆的情况，一旦漏浆就要停止沉管。振动碎石桩技术用于高速公路的软土路基施工中有极大的优势，不过在实际应用中也存在着一些问题：（1）因为碎石桩体与路基之间有一定的空隙，因此漏浆的控制难度较大。（2）施工中容易形成振动效应，对周围环境带来的损害比较严重。（3）桩体成型后会导致桩间土离析的问题。因此，振动碎石桩在实际应用中需要给予高度关注，密切观察上述问题的发生，保证施工质量。

（七）高液限粉土和粉砂层填筑法

高液限粉土和粉砂层也是高速公路进行软土路基处理中常用的手段，通过这两种材料的填筑有利于改变地基的性能、提高路基承载力。不过在实际应用中也需要注意以下几点内容：（1）施工前要做好土工试验，确定好材料性质以及铺设的厚度，同时也要选择合适的设备。（2）使用高液限粉土和粉砂层填筑路基的时候，可以选择合适的区域先进行试验，通过试验确定好材料的最佳含水量等，并且确定好具体的压实标准，这样才可以保证地基处理后达到理想的稳定性要求。（3）高液限粉土、粉砂层进行路基填筑的时候，每层填土后都要实施检验，若发现松铺厚度不均匀或有裂痕的时候就要重新进行处理。

三、以某高速公路工程举例分析软土路基的施工技术应用

（一）工程概况

以南中高速项目某路段进行研究，路线全长有4.511km。路段区域中的软土路基为软土，从上到下为淤泥土、淤泥质土、沙砾、中风化粉质泥砂岩等，软土分布较广且范围较深，厚度最大可达55.1m；基岩埋深较大，在38.2～58.8m之间，不同地区的基岩埋深不同。

（二）软土路基的处理

第一，清淤换填碎石处理。在工程的鱼塘路段进行清淤后，采用未进行筛选的碎石进行换填，设计的换填方量为48221.2m3。施工中需要注意以下几点内容：（1）施工需要从上而下进行，先清理第一个低洼软土位置，挖除后进行基底监测，合格后才可以进行回填。回填前要先进行处理，换填要依次进行碎石的压实。（2）软土要及时丢弃到弃土场，完工后要做好相应的绿化处理，避免周围水土流失。（3）碎石换填要保证紧密度，碎石空隙要用小石子填充。第二，塑料排水板与堆载预压复合地基的处理。由于该高速公路工程的软土地基深度较高，最终结合现场的实际情况选择了塑料排水板与堆载预压复合地基处理技术。（1）排水板在施工中要注意避免淤泥进入到管腔中，排水板的底部需要采用铁质靴头进行加固，对折带子的长度应该大于10cm，避免管套拔出的时候将芯板带出来。（2）施工过程中要做好桩位的定位，控制好桩位的偏差不可超过50mm、桩管垂直度的误差也要控制在1.5%以内。（3）在套管下使用管靴的目的是在软土中起到阻挡的效果，将套管向上拔起的时候要保证排水板留存在软土中，拔出的淤泥要及时清理。第三，轻质土与管桩复合地基的处理。该技术的施工要点如下：做好气泡轻质土的浇筑区域和浇筑层的划分，泡沫轻质土对温度的敏感性较强，周围气温以及浇筑形成的水化热反应会导致泡沫轻质土的质量受损，因此需要进行分层、分区的浇筑处理。

（三）路堤填筑

    路基填筑采用的是人工+机械配合的手段，施工前首先取200m左右的路堤进行了试验研究，确定了压实工艺的最佳参数、松铺厚度、碾压次数等。在选择路堤填筑材料的时候，需要以提高地基承载力为主，不同路段对填料类型的需求是不同的，而且不同的填筑材料对压实次数也有不同的要求，路基上层采用强度大、对温度和湿度敏感性较低的材料，下层填筑则可选择强度较差的材料，地下水周围的填筑材料要具有较高的透水性。

四、结束语

    高速公路施工中软土路基的处理方法有很多种，具体选择哪种技术则需要根据软土路基的性质、工程要求来选择，以满足工程对地基强度的需求为主。高速公路中软土路基极为常见，而且如果软土路基无法做到有效的处理对高速公路的后续施工所带来的影响非常大，因此加强对软土路基施工技术的研究也是建筑行业发展的重点内容。随着我国高速公路建设规模的扩大，软土路基的施工技术也得到了不断的创新与发展，本文通过分析了软土路基常用的几种施工技术，列举了案例分析软土路基技术的应用方法以及应用要点，可知软土地基只有选择了合适的施工技术才可以达到提高地基强度、避免地基沉降的效果，从而保证高速公路的施工质量，为促进我国区域经济和整体经济的发展奠定基础。

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