高速公路软土路基综合处理措施

尹文

摘要：国民经济的进一步发展，对高速公路建设数量、质量、运输量等均都提出了新的更高的技术要求。从大量工程实践经验可知，在高速公路的施工建设过程中，软土路基的处理是一个非常重要的问题。在对软土路基强度增长原理进行简单阐述后，对软土路基可能导致的一些危害进行了简单归纳总结。最后，结合自我多年实际工作经验，对高速公路软土路基加固处理技术措施方案进行了认真分析研究。

关键词：高速公路;软土路基;加固处理

前  言

由于高速公路高速行车安全性、舒适性等特性要求，对路基施工后的沉降量控制技术要求非常高，而沉降则刚好是高速公路软土路基必须采取技术措施进行有效处理的重要施工项目。因此，在软土地基上修筑高速公路，尤其是高路堤修筑时，必须要采取有效的技术措施，对软土路基进行加固处理，避免由于软土路基失稳或过量沉降，导致路面发生裂缝破坏及行车不舒适感，影响高速公路建设质量水平，以及投运后的综合使用寿命和运营经济效益。

一、软土路基强度增长原理

软基增长原理是高速公路软基结构设计和施工建设的重要依据，软基强度是一个随荷载增加以及时间不断推进而逐渐增加的参量。在软弱地基路段施工时，初期荷载较大，间隔时间较长，对软基强度的增长是非常有利的，也就是说，只要施工过程中填土荷载增加速率不超过软土地基强度增长速率时，施工建设高路堤就会具有较大稳定性。因此，在高速公路软土路基施工建设过程中，必须要结合工程实际情况，合理安排施工工艺工序和施工进度，确保软土路基填筑具有较高质量水平。

二、软土路基可能导致的一些危害

从大量建在软土地基上高速公路运营情况来看，工程竣工运行后由于软土路基没有处理好，导致沉降量较大，尤其造成的"桥头跳车"等问题，是目前高速公路软土路基处理研究中非常重要的问题。由于高速公路桥梁或涵洞通常采用桩基础，工后其沉降很小，而软土路基工后沉降较大，这样不均匀沉降就会造成"桥头跳车"等安全隐患发生，轻者会影响到车辆高速行车安全和舒适度，严重时还会引发严重的交通事故。当高速公路由于软土路基出现不均匀沉降大于20～40mm时，如果不采取有效的技术措施进行及时修补，将会严重影响高速路面车辆的政策行驶。因此，在确保高速公路建设具有较高质量水平的前提下，结合工程实际情况，采取何种软土地基加固处理方案才能达到减小工后路面沉降、降低施工成本、缩短施工进度等，是在软土地基上进行高速公路施工建设需要高度重视和急需解决的重要课题。

三、软土路基加固处理措施

在高速公路施工建设过程中，针对不同软土地质的实际情况，即：软土分布范围、厚度、路堤高度、以及施工场地及工期等多方面的因素，具体施工过程中应采取有针对性的加固处理措施，有效提高高速公路软土堤基稳定性，确保工程高效、优质、快速的建设发展。

1.砂垫层软基加固法

铺筑砂垫层是高速公路软土地基最常用的浅层加固处理方法，是在路堤底部松软过湿地面上铺设一层砂层，，形成填土的底层排水面，在上层不断填土过程中，随荷载进一步增加，促使软土地基排水固结，提高地基强度，补偿地基土中抗剪强度不足问题。为了确保砂垫层具有较强通畅排水能力，应尽量采用渗水性能较为优越的材料。砂垫层法主要用于软土层较薄，工后沉降量不大的施工地段。砂垫层宜优选中粗砂，且砂中含泥量（小于0.074mm砂粒）应小于15%，砂垫层通常设置厚度为0.6～1.0 m。为了保证砂垫层具有良好渗水性能，在砂垫层上应该填筑一层黏性土以达到封住水不让其返上路基的目的。同时，要在高速公路软土路基两侧修建完好的排水沟，从砂垫层渗出的水直接通过排水沟排出公路路基意外，以确保路基具有较高稳定性。

2.加筋土软基加固法

加筋土是由土和筋体共同组成的复合土体，其在软土堤基处理方面具有非常独特的优点和性能。在高速公路软土堤基处理过程中，将加筋土结构与其他软土堤基加固方法恰当地搭配起来，会取得非常好的软土堤基加固效果。从大量工程实践经验可知，采用加筋土是一种有效避免深基础的软土处理方法，不仅可以节约大量的施工建设费用，同时还可以路堤和结构物间沉降具有较强连续性。

3.塑料排水板软基加固法

在高速公路軟基土层内插入塑料排水板，是一种人为在软土土层内增加渗水通道的软基加固法。通过插入塑料排水板，增加软土路基施工的排水途径，缩短排水距离，即在路基填土过程中利用土体自重作用，加快软土路基土体排水固结，从而有效提高软土路基的地基强度及承载力。由于塑料排水板需要插入到路基硬壳层中进行固定，这样势必会破坏路基原有硬壳层、增加软土沉降量，同时路基土体在排水板插入过程中受到扰动其原状结构遭受破坏，会影响到路基的稳定性。为了提高软基加固性能，加速软基排水固结，减少后期沉降量，塑料排水板通常应配合堆载预压或超压等进行综合施工，使地基土的有效应力得到增大，抗剪强度、承载力、以及稳定性能，均得到很大提高，确保高速公路软基处理具有较高质量水平。

4.粉喷桩软基加固法

粉喷桩软基加固，就是采用专门施工机械设备，借助外界压缩空气压力，将水泥喷射进深层软土土体中，并随搅拌不断吸收周围水分，从而借助一系列物理化学反应，形成具有一定强度的水泥桩体，它与柱间土共同作用形成一个复合地基。复合地基由于其特殊的内部结构，比天然软土地基容许承载力大约要提高1.0～1.5倍，同时其抗侧向变形能力也有很大高。粉喷桩施工过程中，其试桩应不少于5根，同时抽取其中2根做28d钻芯取样试验，要求整个芯样应具备连续、完整、强度合格等功能特性。

5.土工织物铺垫加固法

对于老路拼接、沿河塘路段软土地基加固处理施工时，若软基沉降不能满足相关技术规范或设计要求时，可以在路基底部、河塘范围与原路面交接部位铺设土工格栅，起到增加横向拉力、减小差异沉降的加固目的。土工格栅的层数要严格根据稳定技术要求进行验算确定，通常不超过两层，土工格栅可以采用单向，抗拉强度≥50KN/m，多数推荐与砂垫层相配合使用。

四、结束语

在高速公路软土路基加固施工过程中，除上述常用的加固处理方案外，等（超）载预压、砂井、袋装砂井、清淤换填等软基加固处理方案，也在软基处理中发挥非常优越的性能。在确定高速公路软土路基处理方案时，可以工程具体情况，从技术、经济、施工工艺、施工进度等方面进行综合比较分析，优选出一种较为优越的软土路基处理施工方案，或由两种以上的软土路基处理方案相互搭配形成软基综合处理方案，确保高速公路软土路基处理施工具有较高质量水平。

参考文献：

[1]叶观宝.地基加固新技术（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2]JTJ017-96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].