高速公路施工中的软土路基施工技术研究曹玉龙

高速公路施工中的软土路基施工技术研究曹玉龙

曹玉龙

中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650041

摘要：在高速公路软土路基的施工建设中，由于地形复杂多样，不同的地质条件应该用不同的地质处理方法。而进行软土地基的多样化处理是道路施工的技术难题，不同的处理对不同的地质条件有不同的影响。即使在相同的地质条件下，不同的处理也会产生不同的效果。因此要结合不同的地质情况，结合相关的施工技术，妥善处理软土地基的问题。我们坚信，在科研人员和建设单位等有关人员的共同努力下，新技术会不断涌现，科技也会不断提高，必将会为高速公路建设的发展作出积极贡献。

关键词：高速公路；软土路基；施工技术；注意问题

引言

在公路工程施工过程中，要对软土地基进行有效的处理，就要对施工环境以及软土地基的实际情况进行全面的勘察，从而选择适宜的处理方法，提高地基的承载力和稳定性，进而保障公路工程施工的进度和质量。本文对高速公路软土路基施工进行了简单的探讨，通过分析软土路基的特征以及施工中的关键点，说明了软土路基施工环节的重要性，然后对高压喷射注浆技术、冻结处理技术、压密注浆碎石桩技术等软土路基施工技术进行了分析，希望能为促进我国高速公路的建设和发展贡献力量。

1高速公路施工过程中的软土路基的概述

软土路基指的是土壤中富含大量水分的软弱黏性土或者淤泥。它的特点是强度低、压缩量高，并且含有一些有机物，从而造成软土路基中的孔隙度较高，且水含量也比较高，这样成分带来了软土路基施工困难，并且在不同的地质结构中还会形成絮状结构，在力的作用下，会导致软土发生固结沉降。而对高速公路进行软土路基的处理也是对其特点进行改善和提高，使其变得更加稳定，能够承载一定的压力，通过在对软土路基的处理中，根据软土的性质、材料等进行综合处理，可以通过换填土、塑料排水板、碎石桩等进行处理，以满足公路建设的需要。

2高速公路软土路基的主要特点

2.1含水量较高

高速公路软土路基的含水量是比较高的，这是因为软土的核心构成成分是黏土以及淤泥颗粒，其中有一部分颗粒的有机质因为在各种地质环境中沉淀，就让软土内部形成了絮状的结构，这种结构的空隙是相对较小的，不过更多的软土其内部结构还是具有较大的空隙，含水量也比较高。一般来说，软土的含水量大多是36~80%之间，而受到重力的影响，软土很容易就会出现剪切变形的情况，这样就会破坏其结构。还有就是软土固结沉降之后，就会出现比较大的沉降量，对于交通的安全性将会造成十分不利的影响。

2.2抗剪强度较低

高速公路软土路基的抗剪强度比较低，我国软土的结构若是并未对其转开排水处理，就会导致软土的抗剪强度＜20MPa，软土内部的摩擦角度一般都是20~35°，这样就会使软土的抗剪强度一定程度地下降。不过，我国软土路基通过排水固结可以大大地提升其抗剪强度，若软土的排水固结速度可以保持比较快的速度，那么软土的抗剪强度就会得到大幅度的提升。

2.3土壤强度低

高速公路软土路基的土壤强度比较低，软土的结构其有着自己鲜明的特点，那就是软土如果被震动或者挤压变形之后，其絮状结构便会瓦解，这样其强度就会大幅度下降，如果软土的结构被破坏的十分严重时，就会呈现流动的状态。软土在被破坏后，其虽然也可以一点点恢复自身的结构，但这个恢复过程太长了，此外，软土因为本身的防渗透能力很弱，压缩性又很高，通常情况下，其压缩模量都＜4Pa，软土的压缩性和液限指数是正比的关系，所以，软土要想加强其结构需要很长的时间。

3软土路基施工技术需要注意的问题

3.1地形地势状况

软土路基多出现在河流的边缘、山间盆地或者是内陆的平原中，软土地基会出现在地势低洼的区域中，地形和地势对整个高速公路的施工会有很大的影响，所以在软土路基施工技术中要考虑是否和地形地势想符合。高速公路的修建要比普通公路严格，遇到地形复杂，地势较高的地区软土路基的施工非常的困难，所以要尽量的避免在地形复杂的地区实施软土路基技术。

3.2高速公路施工的区域环境

低等级的高速公路对软土路基的要求并没有严格的要求，但是高等级的高速公路则要控制软土路基施工技术的顺序，因地制宜选择合适的施工技术。区域环境多样就要有针对性的实施技术，只有施工技术和本区域的环境相符合才能保证公路的质量。

3.3注意高速公路质量问题

软土路基是高速公路修建中经常能够见到的一种问题，所以针对这个问题已经存在固有的施工技术，但是很多时候因为地形地势或者是环境的原因，在不考虑高速公路质量的情况下采用固有的施工技术并不合适。公路的质量直接的关系到使用的寿命以及价值的体现，所以高速公路的质量应该是软土路基施工技术首先要考虑的问题，每一个环节的技术实施都应该按照严格的规定进行，确保高速公路质量。

4高速公路施工中软土路基的施工技术

4.1冷却固定方法

冷却固定施工技术广泛应用于世界各地的煤矿建设和城市建设之中，从概念上分析，冷却固定的施工方法是利用二氧化碳或液氮的膨涨土法或使用封闭的液压系统和相关的机械制冷设备进行施工作业，然后使用制冷剂凝固土壤，防止其流动。这不仅降低了土壤的可压缩性，而且增加了土壤的强度。是非常实惠且效果显著的高速公路软土路基施工方法。

4.2振动压实法

振动压实的方法是指利用机械进行压实或者机械进行压缩的方法，将土壤压实，提高其稳定性。具体的过程是在加固密封的过程中，驱动机械压缩周围的沙土，对周围的土体起到密封作用，从而增加了土体的密度和软土的封密性。该方法不仅可以提高地基土的整体稳定性和承载力，而且可以显著减少地基的沉降，有效解决了高速公路路面沉降的问题。

4.3喷射水泥混合物的方法

在高速公路软土路基施工过程中，可以采用喷射水泥混合物的方法进行固定软土路基，提高其稳定性。过程是以水泥为主要固化剂，将水泥在搅拌和充分混合的情况下充分埋入软土，水泥就会与土壤的水进行充分的化学反应，以形成使凝胶颗粒稳定高速公路软土路基。然后经过硬化软土的方式，提高路基的稳定性和强度，提供高速公路所要求的承载能力和强度。其中水泥搅拌机的注浆状态可分为湿式和干式两种。干法基本上是一种水泥干粉的方式，优点是水泥硬化的时间较短，可以提高软土路基的强度，但混合均匀性差，工艺复杂。湿法大多是经过摩擦然后充分混合，经过均匀混合，可以使软土路基长期硬化。

4.4垂直排水固结法

排水固结的方法是将天然地基在第一次沙井（沙袋或塑料排水井）垂直排水，然后利用软土路基本身的特性进行逐渐加载重量，从而进行分馏，或者存在于软土路基中。具体操作方法是先预加载荷，使土壤排出孔隙中多余的水逐渐固结，然后经过基础的沉降，强度逐渐增大。这种方法适用于填充底座和大厚度饱和软土地基。其原理是在荷载作用下，采用垂直排水（沙井排水井或塑料袋）排列，使土壤孔隙水逐渐排出，孔隙度系数降低，土体发生固结就不会轻易变形，路基强度就会逐渐增加，最终达到高速公路施工通行目的，同时又减少了地基的不均匀沉降的可能性。通常来讲，是采用真空预压法进行排水固结，或者采用电渗排水法、预沉降法和预压法对软土路基进行处理，提高软土的强度。

4.5铺盖的方法

铺垫材料技术也是高速公路软土路基的施工技术之一，如果路堤填方工作结束后还出现沉降的现象，就需要阿在软土路基的表面铺垫好一层甚至多层的土工织物，这样就能降低其沉降量，从而提升路基的承载能力。其中采用的土工织物具体来说就是土工布以及土工栅格，将这两者在软土路基的表面进行铺垫，就可以让路基具备一定的排水与过滤的功能，如此便可以让路基变得更加稳定。此外，因为土工织物其本身拥有比较强的连续性，还有比较强的耐腐蚀性等，所以，土工织物被大量的运用在软土路基的表面处理当中。

结束语

综上所述，对于公路施工而言，路基部分的施工是其中最为重要的，高速公路的施工过程当中会遇见软土路基，这个阶段的施工处理可以说是整个高速公路路基部分的施工的关键点，其施工质量将会对高速公路的质量造成很大的影响。所以在高速公路工程正式施工前，还需要从当地环境以及软土的厚度进行思考，从而选取合适的解决方法。在软土路基的施工过程中，需要严格地根据相关的技术和流程展开施工，这样就可以确保软土路基施工的质量，从而推动我国公路工程的发展。

参考文献

[1]马启超.高速公路施工中的软土路基施工技术[J].建材与装饰，2017，18（50）：275.

[2]徐龙根，晏洪.高速公路施工中的软土路基施工技术探析[J].交通世界，2017，27（35）：57-58.

[3]张尧洲.高速公路施工中的软土路基施工技术分析[J].工程建设与设计，2017，27（6）：154-155.

[4]何皝，徐超俊.高速公路施工中的软土路基施工技术研究[J].科技展望，2015，25（20）：25-27.