高速公路工程施工中软基处理技术应用分析

王俊林

陇西高速公路收费所 甘肃 定西 748100

1 软土地基施工中存在的问题

1.1 路面下沉

路面下沉，是软土地基施工过程中很容易出现的问题。软土地基内部的空隙比较大，很容易造成路面下沉的问题[1]。在土质条件较好的地区，地下水系相对比较丰富，因此表层土壤的强度不足，难以承载较大通行压力，造成路面下沉和开裂问题。不同土壤密度能够承载的地基施工方式也不同，路面下沉对土壤内部结构因素影响比较大，土壤颗粒本身性能指标不符合地基铺设条件，因此容易出现路面下沉和开裂现象。软土地基比较松软，强度级别较低，地下水系分布复杂，岩土层勘测结果并不准确，因此路面下沉的出现次数也随之增加[2]。很多公路工程施工技术团队并未完成完整的地质勘测工作，盲目地开展地基施工操作，也未形成良好的质量监督体系，针对路面下沉等问题的处理方式也并不恰当。

1.2 压实度低

土质条件松软的位置，压实度较低，压力荷载能力也有所降低，渗透性较强，容易受到外部因素的干扰，影响公路通行能力。在特殊天气和气候条件下，压实度较低的土壤无法阻隔大量水汽，软土层的水分含量较高，压实难度也随之增加。针对软土地基的特殊地理和地质条件，压实度需要结合机械设备的工作效率以及建设材料资源的配比情况，在完成地质勘测之后才能够精准判断压实度性能是否符合通行技术标准[3]。针对压实度数据标准并不统一的高速公路工程施工项目，需要针对压实度较低的区域开展检修操作，进一步深化地质勘测操作，减少地质条件对地基铺设带来的不良影响。压实度低是严重影响高速公路工程施工质量的关键因素，也是提升安全风险的核心原因。针对压实度较低的公路区域，需要减少渗透性对软土地基的影响，增强防水性能。

1.3 路面容易损毁

路面容易损毁，是软土地基施工处理过程中很容易出现的问题之一。在高速公路工程施工阶段，路面材料基本是沥青混凝土等，对土壤条件、气候条件、压力温度等关键因素比较敏感，整体路面结构在极端条件下很容易出现损毁情况。软土地基的固化难度较高，硬度级别较低，严重影响公路路面整体结构的稳定性。路面容易损毁，与公路施工过程中软基处理技术应用不当关联较大[4]，很多施工技术团队并未建立完善的路面质量管理体系，在出现路面损毁问题时，只能盲目的进行补修，并不能深入研究软土地基的地质特性，改变地基结构的稳定性和渗透性。路面容易损毁，不仅是软土地基结构特殊的原因，还是未能综合考虑地质地理条件和气候条件，导致施工阶段质量控制能力低下，降低了公路路面的通行安全性和质量水平。

2 高速公路工程施工中的软基浅层处理技术

2.1 表层排水法

表层排水法，是比较常用的一类高速公路软基浅层处理技术。针对土壤土质条件良好的地段，在地质勘测结果中只是含水量较高，并无其他异常情况时，可以采取表层排水法。可以在路基表面单独设置地表水沟槽，对地下水位较高的地段可以采取盲沟回填技术，降低操作复杂性，减少水资源的浪费情况。针对排出的表层水好地下水，可以将其净化之后灌输到农田或者林地中，实现资源的可循环利用，但是需要与路基位置保持一段距离。表层排水法的经济成本较低，施工操作步骤较简单，技术含量不高，可以随时操作，对施工人员的要求较低。针对地质条件和地理条件较为复杂的区域，则可以将表层排水法与其他深层处理技术相结合，达到巩固土壤强度以及增强结构稳定性能的施工目标。

2.2 置换填土法

置换填土法，可以针对于软土层厚度不超过三米的软基路段。在完成地质勘测和地下水勘测之后，将密度较低、强度较高的砂石或者碎石土等材料填充到软基底部，但是需要在路基周围额外设置排水盲沟，能够将较多地下水进行有效引流。但是在置换填土施工过程中，需要及时关注边坡土壤的结构稳定性能，降低安全风险，避免产出较多对环境造成污染的物质。针对稳定性能达不到施工标准的软基结构，需要将置换填土法和深层处理技术相结合，保障底部结构的稳定性和强度，提升公路路基的压力荷载能力。置换填土法，造价成本较低，比较适用于工期较短的高速公路工程建设项目，还能够保障路面和路基结构的稳定性能。置换填土法需要额外注意原有地质条件和后续换填材料是否会发生物理化学反应，尽量减少对原有地质与生态环境的不良影响。

2.3 振密和挤密

振密和挤密处理技术，是针对软土地基厚度较深的情况，利用打桩机动态压实软土，提高原有土壤的密度，增强压力荷载能力。但是在振密和挤密处理过程中，需要将打桩机的压力参数进行合理设置，避免出现土壤层被破坏的情况。在逐步完成振密和挤密处理步骤之后，需要将软土土壤结构的稳定性数据进行勘测，并与原有地质勘测数据进行对比与分析。强化软土地基的密度和压力荷载能力，还能够减少路面下沉以及损毁情况发生的频率。针对不同类型的土壤层，需要采用不同强度级别的振密和挤密处理技术，施工团队需要根据实际情况，与工程施工效果相结合，利用多维度数据分析方法，降低路基沉降出现的概率。此类软基处理技术的操作难度较高，对专业素养要求较多，施工成本较高，比较适用于大中型高速公路施工建设工程项目。

2.4 应用外加剂改良技术

应用外加剂改良技术，主要针对软土层厚度较短、地下水位与路基距离较多、置换材料取材较为困难的高速公路施工路段，可以将外加改良剂填充到软土地基中，巩固土壤硬度性能指标。很多施工技术团队将此种软基处理技术作为备选方案，需要额外配置水泥等外加剂材料，会额外浪费人力物力，成本造价相对高一些。外加剂改良技术，需要根据原有土壤土质条件，将原有土壤和水泥等刚性较强的改良材料相结合，提高软土地基结构的稳定性以及硬度级别。应用外加剂改良处理技术，需要额外注重改良材料对原有土壤地质条件和生态系统造成的影响，尽量避免资源浪费和污染物的生成。

3 高速公路工程施工中的软基深层处理技术

3.1 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术，是充分利用流体力学原理，增加深层次软土地基强度和密度的关键处理技术。应用此种技术，则需要额外配备钻井通道，实现动态化的喷射注浆操作流程。针对土壤条件较一般的公路路段，可以采取此类软基深层处理技术，将水泥等混合灌浆材料浇筑到管道内，在旋转过程中巩固和压实深层地基土壤层。针对较为复杂的土壤地质条件，可以选择其他材料混合灌输的方式，增强路面和路基结构的稳定性以及强度级别。高压喷射注浆处理技术，需要配备功率较大的机电设备，还需要配备专业技术操作人员，造价成本相对较高。在此类处理技术施工过程中，需要额外注重节能环保施工内容，尽量减少对环境造成的污染，减少水电资源浪费。高压喷射注浆技术，需要将地下排水措施和注浆设备进行隔离，减少地下水渗透对地基结构的破坏。

3.2 竖向排水固结技术

竖向排水固结技术，需要将饱和软土和回灌盆地等相关地质条件作为施工处理的基础。此类深层次软基处理技术，需要配备较多机械工具以及加压系统设备，最重要的是需要建立排水系统。针对土壤表层和地下水系不同分布情况，需要建立轴向的排水和压抽水措施，尽量减少水源对软土地基的渗透性。在不同气候和地质条件下，软土层和地下水分布情况对路基结构稳定性产生较大影响，软基结构的剪力和硬度级别是保障路面不发生塌陷沉降情况的基础指标。竖向排水固结处理技术，需要将垂直排水系统不知道土壤深层，对管道周围的土壤进行加压固结，在完成水源抽取之后，还需要压实固化路基周围的土壤结构，降低渗透性，增强路基结构的稳定性。此外，还需要将竖向排水固结处理技术，与软土地基浅层巩固处理技术相结合，降低造价成本，提高施工质量。

3.3 粉喷桩加固法

粉喷桩加固法，需要配备专业施工机械设备，将土壤淤泥、黏土以及其他杂项填充材料，在钻孔深度达到一定标准后，通过高压喷射装备在深层土壤结构中进行硬化固结，同时完成排水操作。粉喷桩加固法需要根据本地土壤密度变化情况，选择不同类型以及节能环保的施工方法，尽量减少桩柱结构对生态环境的破坏。此种加固技术，需要额外配置加固材料，如石灰或者水泥，再添加原有土壤结构材料，在提升钻杆的同时，搅拌切割原有土壤结构体，需要配比密度均匀的粉喷桩柱结构，才能够实现四周土体结构的同步强化与固结操作。此种加固技术与高压喷射注浆技术原理相似，但是填充材料和桩柱结构有所不同，还需要额外注重密度分布规律与原有土壤地质条件之间存在的关联关系。

结束语

很多高速公路工程施工技术团队都需要建立完善的软基处理技术体系，将浅层和深层处理技术与资源配置情况相结合，增强软基的压力荷载能力，减少其对公路工程施工质量的不良影响。对稳定性能达不到施工标准的软基结构，需要将浅层处理技术法和深层处理技术进行科学配比的施工管理，保障软土地基底部结构的稳定性和强度，提升公路路基的压力荷载能力。