公路软土路基勘察关键技术研究进展分析

张君

驻马店市公路工程开发有限公司 河南驻马店 463000

路基主要是指高速公路建筑施工中用于支撑公路的一个重要部分，其本身的质量好坏不但会对高速公路的实际施工质量造成影响，而且还会对高速公路本身的使用年限与安全性等造成影响。在我国，国土面积十分宽阔，且各个区域中其地质也具备过多的差别，因此，在开展高速公路施工中，要依据相关的勘察标准和施工规定等，要求企业按照这些规范合理施工，以保障施工质量。

1 软土路基实际应用概述

软土路基不仅具有优点，但更多的是缺点，如强度低、压缩量高、有机物质含量多，然而随着道路交通网络的愈加先进化，对软土路基的应用频率非常高。虽然软土路基具有较多的缺陷，但若是能够做好处理工作，则能够有效提高其稳定性及承载能力。高速公路在开通应用后，车流量较大，几乎每天均有成百上千辆小型汽车、中型汽车以及重型货车经过，若无良好的稳定性及承载能力，便会极大的降低通行效率。同时，据软土路基的实际应用情况来看，多会被应用于江、河、湖泊等周边。在过去软土路基施工时，由于前期勘察设计工作不到位，影响了软土路基后续施工，且也使得沉降、边坡失稳、强度不高的问题时常出现，极大的拉低了高速公路的整体安全稳定性。随着对软土路基应用频率的逐渐提高，应更加重视前期准备工作的科学、合理规划，在做好勘察设计工作后选择合适的软土路基处理方法，以此来提升软土路基施工的整体质量[1]。

2 公路软土路基勘察关键技术研究进展分析

2.1 CPT技术

CPT技术是原位测试技术中最主要的静力触探技术，有速度快、干扰小、费用低、采集数据量大、不需取样等优点。随着科学进步，CPT技术已经逐渐发展为CPTU，也就是向多功能和数字化方向发展的孔压静力触探技术。但是目前国内外CPT还存在一定的区别和差距，主要表现在：①探头规格与国际不统一，我国主要使用的是单桥探头和双桥探头；②我国主要采用CPT获取qc、fs、ps三个指标，而国际上已经采用CPTU技术获取Bq、Rf；③我国采用的单桥和双桥探头功能单一，国外已经有了技术功能多样的地震波探头、电阻率探头等新型传感器。

2.2 加强地基土固化处理力度

软土路基较之其他路基类型，有更高的含水率、孔隙率、透水性以及压缩性，但此类特点也给路基的施工带来了更大的难度，同时，软土路基中的土质成分也较少，主要为粉土粒、粘土粒以及其他许多的碎屑等，在软土路基施工时，不仅会受到自身土质的影响，还会因施工区域地理因素的影响而发生变化。因此在开展施工时应注意提高固化处理力度，降低因含水率高、孔隙率大等特点而导致的土质过软问题。在常见的软土路基固化处理过程中，材料会选择石灰，利用石灰与水接触产生的化学反应来降低其含水率，同时，在石灰与水反应后，会生成较多的氢氧化钙，可以使路基材料中增加氢氧化钙含量，进而提升路基的整体稳定性[2]。

2.3 排水固结

塑料排水板联合等载预压。路堤中填筑的测算施工时间通常是5-9个月左右，而详细掌握软土自身性质以及路堤填土高度等工作，则大约需要9-12个月的时间，所以，排水固结对软基勘察所需的时间周期通常在17-19个月左右。在软土勘察过程中，相应深度低于23m时候可以选取袋装型砂井。砂井间距离一般控制为1．2-1．3m左右，勘察的相应深度大约是11-13m，施工所需时间周期大约五、六个月，等载相应厚度即为0．9m，预压期即为12个月。通过沉降方面的测算，在基准期终，其最后沉降总量即为0．87-1．57m。在软土层次相应的深度多于23m后，选取塑料排水板联合等载预压，排水板间距离即为1．0-1．3m，勘察相应深度即为23-35m，等载相应厚度即为0．9m，超载相应厚度即为2．0m，预压期即为9-12个月。袋装型砂井与排水板对于排水固结而言均能够获得有效运用，二者间相关原理一致，花费与成效等也类似。通常而言，排水板相应的施工速度更为迅速，其深度能够深入至35m。在软土本身的深度大于25m的时候则需要将排水板相应的设计深度增加到30m的。在碰到老黏土、硬壳层等各类硬土层的时候，施工设施较难进行横穿。袋装型砂井最多能够深入至25m，然而，因为要实地实施制作，砂井本身的重量较大、制作较难，通常将20m当作参照，即:软土层本身的深度超过20m后，袋装型砂井本身的长度应当设计为20m。

2.4 复合地基

这种方法用在软基本身的稳定性不能达到国家的相关规定，或者是施工的预留时间较短时，就会造成沉降的不合格，软基本身的深度如果少于15m的时候，相关的工作人员就要选用水泥搅拌桩联合堆载施压。搅拌桩的桩径为0．5m左右，搅拌桩与搅拌桩之间的距离为1．1-1．5m。其中相关的工作人员常用到的方法为单向搅拌的方法，同时为了提升桩身本身的质量，也应该加入双向搅拌。如果软基本身的恶深度大于15m后，相关的工作人员就很难控制水泥型搅拌桩桩体本身的质量，这时就要用到预应力管桩，最深的深度可以达到35m。当管桩之间的距离超过六倍的桩径时，相关的工作人员那就不用安排排水板；换言之，为了清楚施工期间产生的孔隙水压力，防止管桩产生断裂，则需要在管桩之间放上塑料的排水板，它们的距离与管桩之间的距离是一样的。通道与桥台对沉降率的要求比其他的路堤更加严格。但是，如果软基的平稳性与沉降率符合相关规定时，通道与桥台就可以使用排水固结。相关的工作人员一定按照地质勘察单位提供的参数进行科学的流程操作，不断改进软土路基的检测方法，为人们的出行提供更大的便利，为我国的交通事业做出更大的贡献。软土路基是公路建设中的重要一环，一定要保证软土的土质参数准确从而为道路桥梁的质量安全提供必要的保证。道路在人们的日常生活过程中起着至关重要的作用，所以，相关的工作人员一定要本着负责的态度来工作，切记不能有敷衍了事的心态来修建，以免因马虎大意造成不可挽回的失误。

2.5 BAT技术

BAT系统由瑞典工程师开发，专门用于测试地基原位孔隙水压力、固结系数和渗透系数。主要有电子压力传感器、控制系统、玻璃容器、滤头和套管等构成部分，通过测试过程中玻璃容器内的压力，计算固结土体的原位渗透系数。现场操作BAT系统时可根据地下水压力不同选择抽水试验或压水试验两种测试方法：①压水试验是当玻璃容器内压力大于地下水压力时水从玻璃容器内向外流；②抽水试验是当地下水压力大于玻璃容器内压力时将向滤头渗流。通过测量滤头贯入所引起的超静孔隙水压力消散过程，也就是采用圆柱型空腔扩张及轴对称一维固结理论模拟分析并最终得出水平固结系数[3]。

2.6 规划设计本身的原则

软土路基在确定治疗方案之前，要参考与对比地区的工程实例和相关工程的设计经验，然后对当地的公路建设单位和管理单位进行调查。在软土路基的项目建设过程中，要参考在该地区已经建成的高速公路，对其中所用到的成功的经验进行借鉴。这些成功的经验对路基的方案选用有很大的帮助，避免了在路基建设过程中造成不可避免的损失。调查工作需要在初步方案中进行设计完成。软土路基在处理的过程中通常会用到两种方法那就是固结法与复合地基法。如果在工程的建设过程中，工期要求较为宽松，稳定性也是符合要求的再加上没有其它因素的影响下，相关的工作人员应该选用排水固结法，有很多种因素可以影响到路基处置方案的选择，最大的填土高度是其中重要的因素之一。如果工期较短没有充足的时间不能满足到工后沉降的需要，这是就要选择复合地基的方案。下面简要介绍几种影响软土路基处理方案选择的因素:①在工程对沉降的要求较为严格时，比如堤坝，高压电塔以及桥梁塔等选择复合地基法；②对于一些较为特殊的路段，施工环境受到空间的限制时，比如，受到桥下净空或者附近建筑物的影响，桥桩的打压受到限制就要考虑其他的方案。

3 结语

当前时代背景下，我国的高速公路建设工程项目数量较多，使得道路交通网络更加完善，在提高了通行效率的同时也为经济发展做出了重要贡献。软土路基是高速公路施工中的常用路基施工方法，但是由于过去施工时存在着前期勘察设计工作不到位的问题，影响了路基的整体稳定性，限制了高速公路质量的提升，对此当下在高速公路软土路基施工时，应提高对前期勘察设计工作的重视度，选择合理的设计参数、降低路基附加载荷、加强地基的固化处理，并适当应用桩加固以及边坡，同时，笔者在本文中还分析了高压喷射注浆法、排水固结法、换土填层法、挤密法等常用软土路基处理方法，希望能够对我国高速公路的建设提供重要帮助。