提高公路工程中软土路基施工质量的措施探究

徐彬轩

四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200

1 高速公路软土路基沉降的相关计算方法

1.1 应用合成合力公式法

通过对经典土力学进行引申，可以基于此获得合成合力公式法，该理论下，软土被视作为直线变形体，其整体变化不会超出预定的范畴，在土壤遭受压缩后，采取分层形式对其进行处理，能够确定对应层面土壤的具体应力值，然后在其前提下确定相关的变形量，然后分析沉降量。土壤中路基必须要是均匀材质，同时属于各向的同性质半无限体，在遭受应力后，才能够使用分层法予以处理。对软土进行压缩处理时，除垂直方向外，不存在其他方向的的膨胀形式，通过对侧面的计算确定压缩处理路基关联的各项指标技术。此外，需要将土壤中打地基的点作为中心基准点，以此来确定工程开展过程中所可能设计的变形量相关数据，在假定土壤不存在侧向形变的前提下，以一维角度为切入点，应用软土固结理论，进行相关的计算处理，所以基于合成合力公式法所获得的结果与实际以多种方向出现形变的实际值间存在一定的区别。

1.2 应用有限元分析法

有限元分析法是将路基作为整体，对其进行网格化划分，并基于此构建离散式建筑工程模型，确定所有阶段相关路基受荷载作用时的应力和位移情况。路基垂直位移作为导致路基沉降的关键因素，所以有限元分析法下，需要分析土壤自身的线性弹性和粘塑弾性，并按照所获得的测量数据确定变形对于沉降量的具体影响。现代高速工程施工过程中普遍使用的是邓肯长双曲线模型，由于借助有限元分析法，可以确定侧面应力导致的沉降量，因此应用该模型可以基于二维与三维角度分析实验情况。邓肯长双曲线模型涉及多种变量，除包含软土发杂多变的边界条件、土体荷载相关应力及非线性特征，还包含土壤环境历史原因与水及骨架相互作用所导致的各种效应。借助计算机开展数据分析工作，适当逐层叠加土壤，从而确定应力、沉降与位移之间的关系和变化，以计划确定相关规律与结论。

2 提升高速公路软土路基段施工质量的具体措施

2.1 冻结处理措施

基于硬度与强度两个角度确定路基的载荷压力和载荷时间，能够确定路基的具体质量情况。硬度是绝大部分高速公路路基施工过程中的主要关注点，对于路基的强度的提升缺乏有效作用，所以无法从整体上保障路基的质量。对于软土路基的处理过程中，通过对冻结处理技术的合理利用，能够同时提升路基的硬度与强度，其主要是借助二氧化碳及氮常温下的膨胀与升华所产生的大量低温，凝结软土路基，达到对路基强度和硬度共同提升的目的。该技术具有较强的适用性和较小的局限性，所以当前在高速公路软土路基施工过程中的应用较为广泛。

2.2 换填处理措施

换填处理措施是高速公路针对软土路基开展的常用施工技术之一，在应用该技术之前，要先通过合理措施确定软土路段的具体范围，并遵照预先制定的施工预案，将软土部分从路段中挖除，并将稳定性好的材料及土壤重新填入其中。换填处理措施较适用于软土层相对较薄的路段，以分层铺设的形式将压缩性低的散体材料替换软土路基中的表层软土与淤泥等部分，并进行夯实处理。应用换土处理措施，能够使得高速公路软土路基的稳定性显著提升，使得软土路基的可压缩性大幅下降。

2.3 机械碾压处理措施

粘土层属于软土路基的一种，其本身流动性较强，所以高速公路就软土路基的施工过程中，普遍采取的是机械碾压处理措施，通过该措施能够降低粘性土的压缩性，使得其稳定性及承载能力都得到显著提升。当前我国高速公路的总长度位居世界前列，在此背景下，出现的软土路段相对呈零散分布形式，经常出现普通土与黏土层路基以混合形式分布的情况，在此背景下要求相关的施工企业结合具体情况选择应用机械碾压处理措施，应用机械设备完成大面积碾压工作，切实保障高速公路的整体施工质量。

2.4 强化软土路基排水措施

积水会导致高速公路软土路基支撑性及强度大幅下降，所以在施工过程中，必须要强化软土路基的排水措施，当前分散排水和集中排水是软土路基排水常用的两种形式。由于不同地区的降雨量存在差异，所以要求设计人员在布置排水设施时，必须要严格遵循当地的实际情况，确保避免地表水进入公路路基的情况出现。内部排水是当前高速公路常用的排水措施，其主要是通过在高速公路两旁强化绿化工作，通过此方式完成排水，内部排水相对地表排水而言，操作更为便利，但具有造价成本较高的缺点。

2.5 高压注射喷浆措施

各种土质的软土路基质量的强化都可以采取高压注射喷浆措施予以解决，所以其所能够适用的范围较大。主要是将注浆管深入到软土中，使得所注入的固化浆液与软土进行混合，达到强化软土路基硬度与强度的目的。当前我国在该技术方面较发达国家而言尚存在巨大差距，所以需要予以积极完善和提升。

2.6 水泥搅拌措施

水泥搅拌措施在提升高速公路软土路基强度与硬度方面作用重大，且应用较为频繁，较其他凝结技术而言，该技术主要是将水泥浆注入到软土层中，并进行搅拌处理，通过多步骤的化学及物理反应使得软土和水泥浆结合后固化成快装。水泥搅拌措施的合理应用，可以使得高速公路的软土路基强度与硬度得到显著提升，而且由于水泥本身是高速公路施工过程中必不可少的原料之一，水泥所具有的固化特点，能够将软土路基与水泥形成坚硬的整体，使得软土路基的抗压能力得到显著提升，切实保障高速公路的施工质量［1］。

3 总结

高速公路的工程开展过程中，势必存在遭遇软土路基的可能，所以高速公路项目施工开始之前，必须要先合理选择相关的计算方法，了解当前对应软土路段的沉降相关数据信息，了解由于软土路基所可能对后续的施工及使用产生的实际危害，并合理采取有效措施，结合实际情况，确定相关的施工流程与技术，有效保证软土路基的施工质量，保证我国高速公路稳定、健康的运营。