高速公路软土路基施工技术研究

何明军

高速公路软土路基施工技术具有一定的复杂性，对软土路基沉降程度和固结情况进行有效控制，可为高速公路工程的施工质量提供基础保障，对于高速公路运营的安全性和降低维护成本具有重要影响。文章介绍了高速公路软土路基施工的主要特点和相关技术，并研究了高速公路软土路基施工的处理过程。

高速公路;软土路基;施工

U416.1-A-04-011-3

0 引言

软土路基的清淤、排水、沉降和固结的技术问题一直以来都是高速公路施工中主要面临的难题，这是由于软土路基施工区域地质结构复杂、软土沉降不均，且多数软土结构在沉降过程中表现为无任何规律，这对高速公路施工提出了较大的挑战。已有较多专家和学者开展了多项具体试验，在高速公路的软土路基施工中形成了一套独立的、可行的技术体系，一方面聚焦在软土路基的含水量、土质强度和抗剪强度上，另一方面尝试并实施了具体的解决方案，如使用较为先进的冻结技术、铺垫技术等，旨在不断解决高速公路软土路基施工中的一系列问题，逐步强化软土路基的结构载荷能力，保证高速公路工程整体施工的效率和质量。

1 高速公路软土路基施工的主要特点

1.1 含水量较高

软土一般由黏土颗粒物及淤泥等成分构成。软土路基通常具有较大的孔隙，因此，高速公路软土路基的施工中含水量较高属于主要特点，且软土路基中部分有机物在各类地质结构中呈现为絮状结构。软土路基一般含水量在40%～80%左右，由于剪力的作用使得软土形变较为突出，软土的固结沉降将反复发生，对高速公路的交通安全带来十分不利的影响[1]。

1.2 土质强度低

软土路基的结构强度较差，当发生挤压或震动后，软土路基的絮状结构将发生很大的破坏，使软土路基的结构强度进一步降低，情况严重时还会发生流动，在经过一定的扰动之后，软土的强度将随时间的变化而逐渐恢复。此外，软土路基的土质结构也具有较高的压缩性和较差的渗透性等特点，其压缩模量一般在4 Pa以上，压缩性和液限指数成正比关系。

1.3 抗剪强度低

软土路基的抗剪强度很低，在自然软土结构中，非排水的抗剪强度在20 MPa以下，内摩擦角一般介于20°～35°之间。因此，载荷情况下或排水固结情况下的抗剪強度将发生显著变化，当排水固结速度变快时，软土路基抗剪强度将有很大的提升空间。

高速公路软土路基施工的主要特点如表1所示。

2 高速公路软土路基施工主要技术分析

2.1 冻结技术

冻结技术主要通过添加液态氮或二氧化碳的措施来使软土路基膨润。随着建筑工程施工技术的不断发展，现阶段出现了密闭式液压系统技术，即通过制冷设备与密闭式液压系统相连接，实现软土内部冷却液循环、流动的过程，进而达到冻结湿土的目的，这在一定程度上提高了软土路基的结构强度。

对于挖土深度>8 m或较低地下水位的施工，冻结技术通常是一种较为有效的措施，在软土路基的施工中能够达到预期的施工效果[2]。

2.2 铺垫技术

在国内目前的软土路基常规施工中，对于路基表层部分通常使用一定的铺垫材料，这对土工织物的工程性能提出了较高的要求，例如土工织物应具有较高的抗拉度和耐腐蚀性，且应具有相应的连续性和便捷性。铺垫技术在软土路基施工中的有效运用，能够有效减少填方后路基发生沉降的情况。另外，土工织物的合理铺垫也能够增强路基的载荷能力。土工织物主要由土工布以及格栅组成，将土工布和格栅共同铺垫在软土路基表层，具有一定的隔离和排水功用，对于反过滤和路基结构性能的增强也具有一定效果。

2.3 外加剂技术

在黏性土质的软土路基施工中，外加剂的使用较为常见，主要是添加在软土路基表面的黏土层中。添加剂可提高软土路基的抗压缩性能，降低软土中的含水量，提高软土的积聚能力，使软土发生化学性固结，综合提高软土路基的结构稳定性。常见的添加剂有生石灰、熟石灰和水泥等[3]。

2.4 排水固结技术

在饱和度较大的软土路基施工中，排水固结技术较为常用。排水固结技术主要是通过在天然地基设置排水措施，由建筑结构的自重来分层增压，逐渐排除软土中的孔隙水，使软土达到固结和均匀沉降的施工效果。该技术是稳固软土地质结构强度的有效方法，综合排水固结技术和密闭式加压技术能够使软土路基中的水分快速排出，提高排水的效率，增强软土结构强度，减少软土路基的不均匀沉降，提高载荷能力。此外，常用的固结技术还包括真空预压技术、堆载预压技术以及电渗排水技术等。

2.5 振密挤密技术

振密挤密技术是一种传统的施工技术，使用爆破、振动和夯实等措施使土质结构密实，增强软土路基的抗剪强度。振密挤密技术分为纵向和横向两个分支，对于渗透性较差的软土路基施工十分适用。施工过程中对于设备的要求不高，加固施工材料用量较少，是软土路基施工中首选的固结技术。但振密挤密技术在软土路基的施工过程中可能引发对周边环境的各类不良影响，如造成施工周边地质结构的破坏等[4]。

高速公路软土路基施工主要技术分析如表2所示。

3 高速公路软土路基施工处理及验收流程

3.1 软土路基施工处理

结合上述高速公路软土路基施工的主要特点和技术，在高速公路软土路基的施工处理过程中，应考虑施工区域的淤泥厚度，采用适合的软土路基施工技术。具体来说，高速公路的软土路基施工处理过程分为施工的准备阶段和处理阶段。在高速公路软土路基的处理中应对所用的施工机械设备进行详细检查，包括施工机械的运行工况、质检报告等，保证工程的顺利进行，杜绝使用不合格的施工机械设备入场施工。对高速公路软土路基的施工填料进行抽样监测，以保证施工原料的质量。对于高速公路软土路基的施工流程应进行规范，明确各个施工阶段的具体分工和任务，明确相关单位和责任人的具体职能，保障

工期节点进度和施工效率，做好施工前期的规划工作，为工程整體质量奠定基础。对于高速公路路基施工过程中遇到的一些难题，如淤泥厚度大、水位高等影响施工现场排水的因素，应做好以下施工预防措施：

（1）施工前应认真做好软土路基淤泥处理，必要时设置临时排水沟将积水及时排出。

（2）在填铺碎石过程中应注意分批次、有序填铺，确保路基的整体平整度。

（3）综合分析软土路基淤泥具体厚度，采用合适的排淤和加固措施。

（4）严格履行工后试验及质检流程，对于施工中不合格项应及时提出并限期整改完成。

3.2 软土路基质量验收

为保证软土路基施工阶段的质量符合工程标准，应严格履行软土路基施工质量验收流程。高速公路软土路基施工的质量验收流程如图1所示。

图1有关高速公路软土路基施工质量的验收流程仅从几个主要的施工环节方面进行了大致分析，意在针对软土路基整体工程的施工质量进行宏观把控，而在路基填料的质量、结构压实标准及沉降数值监测等微观质量控制方面，尚未展开详细论述，这些方面的相关内容将在后续软土路基质量控制方案的研究中进行深入论述[5]。

4 结语

高速公路工程主体结构的稳定性及安全性是衡量工程质量的主要标准，软土路基的施工质量直接影响高速公路的工程总体质量。本文深入研究了高速公路软土路基施工中的主要技术，包括冻结技术、铺垫技术、外加剂技术、排水固结技术及振密挤密技术，从应用范围、主要原理和适用条件等几方面对这类主流、核心的软土路基施工技术进一步阐述，为高速公路的优质、高效施工提供相应的理论依据。

[1]曹海锋.简析公路施工中软土路基的施工技术的处理[J].江西建材，2016（18）：188.

[2]贺 昆.以江西某公路工程为例浅析公路工程软土路基施工技术[J].珠江水运，2014（11）：74-75.

[3]李志凯.关于高速公路软土地基处理措施研究[J].山西建筑，2018，44（17）：159-160.

[4]孙中绪.高速公路施工中软土路段路基的施工技术[J/OL].建筑技术开发，2019（1）.

[5]邓明镜，余 婕.软土地基处理技术在高速公路工程中的应用[J].交通世界（中旬刊），2018（10）：103-104.