高速公路工程施工中软基处理关键技术分析

?樊津军

摘 要：高速公路工程施工建设属于当前社会发展中重要的项目工程，其关系到社会的发展和进步，软基处理属于高速公路建设的重要内容，为不断提升施工质量，优化软基处理效果，施工人员必须合理分析软基处理技术，并熟练应用各项技术，以促进软基处理质量的提升，优化高速公路工程施工效率和质量。

关键词：高速公路工程;软基处理;关键技术

1 软土地基形成的原因

软土地基形成的原因有很多，其中最为主要的几个因素如下：一是沉积环境的影响，古代的地形沉积对软土的形成有重大影响，包括滨海沉积、相态的变化、湖泊的沉积、河滩的沉积、沼泽的沉积，这一系列的地质沉积因素是软土地基形成的根本原因。第二个原因是物质来源，通过河流或者其它因素将软土物质进行运输，最后在这一地段进行沉积，此外，地下水或者地表水的侵蚀作用也会造成软土地基的形成，水的渗透作用会将原本的土壤侵蚀，从而形成软土地基，软土地基的特点是孔隙较大，并且有较高的含水量，如果遇到大型货车，会将软土地基进行压缩，承重能力差，当遇到重型车辆时会发生变形，软土地基在经过压缩变形后，稳定下来的时间比较久，还可能会出现受力不均衡的情况，从而导致侧向的变形程度较大，对车辆的出行安全有很大的影响。针对这种情况，需要采取相对应的措施来预防这类情况的发生，减少高速公路上的交通事故的发生，排除潜在的安全隐患。

2 高速公路工程施工中软基处理存在的问题

2.1 抗渗透能力问题

软地基施工过程中，具有较强的抗渗透能力，分析土质与实际施工情况，透水性属于软基处理中的主要问题。由于软土基的透水性不足，渗透系数的竖向值大都为100，将直接对土层水质的排放产生不良影响，且在实际施工过程中，地基沉降系数会受到抗渗透能力的影响，对土层水质的正常排放产生负面作用。软土空隙较大，抗压能力较差，地基沉降的系数受到影响较大，导致高速公路施工过程中沉降问题时有发生。

2.2 路面开裂

在开展软基处理过程中，土层之间的缝隙会不断增加，土壤土层的空隙不均匀，沉降问题时有发生，土壤土层之间的空隙不均匀，直接导致路基不均匀沉降问题时有发生，而路基的不均匀沉降，将直接诱发高速公路裂缝问题的出现。

2.3 路面沉降

在开展软基处理过程中，未能依照相关施工标准开展施工，从而道路运行以后沉降事故的发生几率也不断提升。缺少对过渡地段软土路基基础结构的把控，导致材料不符合相关施工标准，软土路基地基施工刚度欠缺，路基形状变化时有发生，对汽车的正常运行产生不良影响，甚至影响道路投入使用以后的寿命。分析这一问题发生原因，大都是由于地基自身结构设计异常，设计人员缺少对实地情况的考察，无法对土层位置进行判定，无法从地质情况出发合理采用施工技术干预。

3 软基处理关键技术

3.1 换填法

换填法是将软土地基部分或全部挖除，然后再换填透水性较好的材料。这种方法施工工艺简单，容易操作，质量也容易保证，通常换填厚度在1 m～2 m。换填法施工主要以机械施工为主，人工为辅，采用机械设备将软土地基全部挖除，并回填强度高、承载力强、稳定好的填料，碾压密实后在进行上部构造物的施工。通常，采用换填法处治的软土地基深度不超过3 m，换填厚度过大会增加工程造价，影响经济性。常用的换填材料有碎石、二灰土、砂砾材料等，这些材料不仅仅自身强度高、稳定性好，对周边土体的影响也较小。进行换填施工前要制定科学合理的施工方案，综合考虑路基截面形状、工程地质条件、承载力要求、材料供应和施工人员的技术水平等因素。另外，还需要注意保证换填的厚度和宽度，以防止在车辆荷载作用下产生剪切破坏，保证土体结构稳定。压实质量是軟土地基换填施工控制的关键，不仅要做好机械设备的选配和组合，还要建立试验段确定压实施工参数。另外，在施工过程中必须做好压实质量检验，确保压实质量合格。

3.2 排水固结法

在高速公路软土地基处治中，排水固结法是最常用的方法之一。这种处治方法的原理是在软土地基处治之前，采用砂袋、塑料排水管等措施设置的排水通道，排出地基内部的多余水分。软土地基内部多余的孔隙水被排出，可提高土体的密实度，降低土体的孔隙比，进而达到提高土体强度的作用。这种方法广泛应用在淤泥质或者粘土性质的软土地基中，排水效果较好。也可采用竖向排水体，排出软土地基内部的水分提高地基承载力。在排水固结施工中，可以采用加载的方式（如真空预压法、砂井预压法等）提高排水速度。采用排水固结法，可以逐步排出地基内部多余的水分，使土体慢慢固结，达到提高土体强度的目的。排水固结施工中，软土地基会出现不同程度的沉降，这是由于水分排出造成的。

3.3 强夯法

强夯法是利用重物猛力拍打地面，使其更加平整牢固，提升地面承重能力，避免重物压制发生坍塌问题。在软基处理中应用强夯法，可以使地基迅速硬化、夯实，方便后续高速公路施工。夯实处理地面的过程中，容易引发噪声污染和振动影响到周边居民生活，因此该类型地区要避免使用这一方法。施工中一层一层按顺序开展夯实处理，全部处理完成后对留下的坑使用夯实机填平处理。此操作下，容易出现夯坑表层泥土松散的问题，需要完成夯实后再次进行较低强度夯实。夯实周围存在会受到振动影响的建筑、仪器等，因此采取必要的保护措施，比如开外隔振沟等。

3.4 表层处理法

第一是表层排水法，这种技术主要在填筑路基前应用，在地面开挖排水沟排出地表水，以降低地基表层含水量，采用砂砾材料回填排水沟，之后再开展路堤施工。第二是砂垫层法，即在软土层上铺设一层砂垫层，其厚度在0.6 m～1.0 m，作为排水固结顶部排水层，能够加快沉降和固结。这种技术方法操作简单，施工中不需采用特殊机具即可作业。施工中应用级配良好的中砂和粗砂，填筑路基作业中应用中线埋设的地面沉降板、路堤坡脚布置的位移边桩，可以更好地掌握地基变形，合理控制填土进度。稳固剂处理法。将石灰、水泥等材料掺入软土地基表层，能够在一定程度上改善地基压缩性和强度等性能，确保路基填土足够压实稳定。该过程中需处理好地基厚度，避免厚度不足效果不到位。

3.5 抛石挤淤法

抛石挤淤法是在软土地基内部抛填一定数量和规格的片石，并借助外力的作用将软土地基内部的淤泥挤出，最终以片石代替淤泥，达到提高软土地基的目的。这种方法适用于液性指数较高的土体，与置换方式不同，抛石挤淤法是使用片石置换淤泥，改变了路基地基的结构，是一种安全、有效的处理方法。抛石挤淤法施工的关键是抛石速度，速度越快，可以排除越多的淤泥。对山区高速公路，路基开挖下来的片石可以直接抛填到软土地基，节约了原材料。为了防止处治后的软土地基碾压过程中出现“弹簧”现象，应在其上部摊铺一层30 cm左右的砂砾石垫层。

4 结束语

软基处理工作属于高速公路建设过程中需要处理的重点问题，软基处理过程中，必须分析路面沉降、开裂及抗渗透能力等问题，合理并采用对应的表层处理技术、深层土振动挤压技术和路基换填、冻结处理技术进行干预，以提升高速公路建设质量。

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