高速公路施工中的软土路基施工技术研究

龚红燕

（江西省公路工程有限责任公司，江西 南昌 330096）

0 引言

软土路基具有较强的流变性和不稳定性，其施工具有一定的难度和复杂性，一旦在施工过程中处理不当，极易出现沉降变形等问题。目前我国高速公路建设正处于快速发展阶段，在建设过程中对软土路基的处理质量提出更高的要求，如何在施工过程中降低软土路基的处理难度已成为当前亟待解决的问题之一。因此，有必要对软土路基处理技术进行深入研究和分析，明确软土路基处理技术的应用要点，保证软土路基施工质量得到有效提升。

本文以某高速公路项目为研究对象，对该项目中的软土路基进行介绍，并对其特点进行分析。该项目位于我国南方地区，沿线地势较为平坦。总体而言，该项目的工程地质情况较为复杂，在建设过程中需要采取有效措施对软土路基进行处理。

1 高速公路施工中软土路基特点分析

高速公路软土路基施工时，需要针对其沉降较大、强度较低的特点，采取有效措施，提升地基的稳定性和承载力。由于软土路基自身具备较高的渗透性，因此需要对其进行排水处理，以防止出现积水现象[1]。

1.1 沉降特点

在高速公路的软土路基施工过程中，沉降问题较为常见。由于软土路基中存在着大量的淤泥和淤泥质土，这些土层具有较高的渗透性和压缩性，因此在进行路基施工时，需要采取有效措施降低其渗透性和压缩性，从而提高路基的稳定性。由于软土路基的含水量较高，在进行施工时，需要采取有效措施降低其含水量。同时，还需要对土层进行搅拌处理，以加速土层中水分的挥发。在对地基进行处理时还需要根据当地的具体情况选择不同的技术措施进行沉降控制，并严格按照相关规范标准进行操作，以保证高速公路施工顺利推进。

1.2 强度特点

由于软土路基自身的强度较低，因此在进行施工时，需要采取有效措施提高其强度，进而提升公路的稳定性和承载力[2]。

2 高速公路施工中的软土路基施工技术分析

2.1 加固材料选择

软土路基加固材料的选择重点在于提高其固结度，以满足公路路基施工需求。软土路基加固材料主要分为水泥类、土工合成材料类和碎石类。水泥类加固材料较为常见，在水泥类加固材料中，应注重选择凝结时间短、强度高、抗侵蚀性强的水泥。在公路路基施工过程中，应注重土工合成材料的使用，以提高公路工程的整体质量。土工合成材料种类较多，主要包括土工布、土工格栅、土工格室等，其中土工布具有较强的弹性模量和较大的强度，可以有效增强地基承载力，降低沉降变形，为公路施工提供可靠保障。在选择土工合成材料时，需注重其耐水性、防渗性和耐久性等性能。在具体施工过程中，应结合公路工程实际情况选择合适的加固材料及其使用量，以减少加固成本投入[3]。

2.2 表层处理技术

在高速公路施工中，针对软土路基进行表层处理，可采用挖除换填、碾压夯实、级配碎石换填等方法，同时采取一定的保护措施，防止水土流失，如图1所示。例如，在高速公路施工中，应对路基表层进行清理，并将其夯实、压实。首先，对于填方高度在5m以下的软土路基，可采用砂垫层处理方式；对于填方高度大于5m 的软土路基，应采用水泥砂浆垫层处理方式。其次，在施工过程中应控制填方速度和填筑速度，以避免因速度过快而导致软土路基变形。最后，施工人员还需对公路表面进行处理，如在其表面铺撒碎石等材料进行覆盖保护，以避免因道路表面水土流失而影响公路质量。

图1 表层处理

2.3 挖除换填法

对于路基中软土厚度较大且埋深较浅的路段，可采用挖除换填法进行处理，即挖除原有路基表面的软土，然后采用优质砂砾或碎石进行回填。该方法的优点在于可有效降低软土路基的沉降量，提高路基的稳定性。此外，施工人员还需注意对换填层进行分层碾压，碾压应从两侧逐渐压向中间，每次碾压轮迹应有重叠，避免出现漏压现象[4]。

2.4 碾压夯实法

在高速公路施工中，碾压夯实法是常用的软土路基处理方法之一，主要是利用机械对软土进行碾压，提高其密实度。压实机械中振动压实机主要包括轮胎式、履带式和振动轮式三种类型；液压夯实机主要包括履带式和轮胎式两种类型。主要采用以下两种施工方法。

一是强夯法，该方法利用强夯机械，对地基的软土部分进行碾压，使地基强度增加。强夯法施工工艺相对较简单，能够有效提高软土路基的承载力，降低其压缩性，如图2 所示。

图2 碾压夯实

二是静力压实法，是指对软土路基进行静压处理，使软土路基的强度和抗压缩性得到有效提升。

2.5 级配碎石换填法

级配碎石换填法是指将软土层或表层以下一定范围内的软弱土挖除，并以级配碎石进行分层回填并压实。其优点是工程造价较低、能有效解决地基沉降问题、可以充分利用原有路面材料、能有效减少工后沉降问题。但该方法也存在一定缺点：路堤高度较低时，换填材料的选择范围小，且易造成材料浪费；如果路基填料为透水性较差的砂类土或天然土质，则需要选择级配碎石中粒径较大的部分作为换填材料，且必须严格控制其级配，否则难以保证压实度[5]。

2.6 强夯法

强夯法是以强夯机械设备夯击地面，使地基土受到压力而产生竖向压缩和侧向变形，从而提高地基土的强度、密度以及承载力，减少地基沉降。强夯法具有施工方便、造价低廉、效率高、效果好等特点[6]。

强夯法处理软土路基的准备工作包括：首先，在强夯施工前需要对作业场地进行平整处理，并根据场地面积进行施工设计；其次，在完成场地平整后，需要将场地内的杂物清理干净；最后，在强夯之前需要对施工设备进行检查。强夯施工时需要使用夯锤和起吊设备来完成作业：首先要确定夯实区域；其次按照设计要求将夯锤提升到设计高度；最后使夯锤自由下落在夯实区域内完成夯击操作。在对软土路基进行处理时还需要注意以下四点：首先要避免出现超沉现象；其次要避免出现过大的振动，否则会影响强夯质量；再次要避免出现“白点”现象；最后要控制好夯击遍数。

但是，在使用强夯法处理软土路基时会产生粉尘、噪声等环境污染因素，因此需要对其进行有效控制[7]。

2.7 振动碎石桩

振动碎石桩是一种专门用于处理软土路基的加固技术，主要包括振动沉管法和振动拔管法两种方法。其中，振动沉管法适用于含水量较高、渗透系数较小的软土路基施工。施工时，利用振动桩机将碎石桩打入土体中，使其与软土层之间形成复合地基。在成孔过程中，要保证钻杆的垂直度符合相关标准要求。成孔结束后，要及时进行沉管作业，并严格控制沉管速度和夯锤速度。在沉管过程中，要避免出现打桩漏浆现象，一旦出现漏浆则立即停止沉管作业。沉管完成后，要及时进行振密和振实作业，确保成桩效果，如图3 所示。

图3 振动碎石桩

振动碎石桩技术在高速公路软土路基处理中应用较多，效果较好。但在施工过程中也存在一定问题，主要表现在以下四个方面。

第一，由于碎石桩体与软土路基之间存在较大的空隙，因此会导致桩体在打桩过程中出现漏浆现象。

第二，施工过程中会产生振动效应和冲击效应，容易对周围环境造成破坏。

第三，碎石桩体形成后容易导致桩间土出现离析问题。

第四，由于施工过程中存在一定的难度和风险，因此需要对其进行严格控制，加强实时监测[8]。

2.8 高液限粉土及粉砂层填筑技术

高速公路施工中，采用高液限粉土、粉砂层填筑路基是一种常用的处理方法，可以改善地基性能，提高路基承载力。施工中采用高液限粉土、粉砂层填筑路基时，应注意以下问题。

第一，施工前应进行土工试验，并对其性质、松铺厚度等进行确定，同时还要考虑施工机械的型号和数量。

第二，高液限粉土、粉砂层填筑路基时，应在施工路段选择合适的地段进行试验段施工，通过试验确定填筑材料的最大干密度和最佳含水量，并通过试验确定高液限粉土、粉砂层的压实度标准。同时，还应考虑路基填筑对地基稳定性的影响，确保路基填筑具有较好的稳定性[9]。

第三，高液限粉土、粉砂层填筑路基时，要对填筑厚度、松铺厚度和含水量等进行严格控制。其松铺厚度不得大于30cm，含水量不得小于最佳含水量的5%[10]。

第四，在进行高液限粉土、粉砂层填筑时，如果其松铺厚度大于30cm，则可以采用机械摊铺的方式进行施工。

第五，高液限粉土、粉砂层填筑路基时，在每一层填土完成后都要进行检测工作。若出现松铺厚度不均匀或者裂缝等问题时，应及时采取措施进行处理[11]。

3 结语

总而言之，高速公路施工中，软土路基的危害巨大，如不及时进行处理，会导致路面出现严重变形、开裂等问题，影响道路行车安全，甚至会造成交通事故。因此，在实际施工过程中需要加强对软土路基的重视，并根据软土路基的特点和危害，选择合适的处理措施，以有效提高高速公路软土路基处理质量，为高速公路施工奠定坚实的基础。