高速公路工程软土路基施工技术研究

杨小文　耿召召　陈伟

【摘要】在开展高速公路的软基建设工程的过程中，施工人员要掌握相关的施工技术以及施工要领。同时还要充分结合工程项目的实际情况与地质条件，采取合理有效的、合理的施工处理措施，确保整个公路路基的稳固、安全，减少沉降变形的病害出现。本文主要分析了高速公路软土地基的基本特点，并对整个公路施工过程中需要采取的施工技术与处理方法进行了详细的探讨，希望可以为日后公路工程的具体实践提供参考依据。

【关键词】高速公路；软土路基；施工技术

一、高速公路工程软土路基的主要特点

所谓的软土，是指具有高压缩性、低强度的软弱土层，大多分布于滨海平原、河口三角洲以及湖盆地周边等区域。高速公路的软土施工性质通常表现于以下几个方面：渗透的系数小、孔隙比大、流变性明显、压缩性高、含水量大等。其中软土的含水量直接决定了整个公路路基的强度及稳定性，近年来，由于软土路基的含水量过大，进而造成路基的施工性质发生异常，最终产生公路强度不合格、稳定性差以及变形沉降等质量问题[1]。当公路路堤与路面的荷载量超出路基的最大抗剪强度时，将引发公路塌方或者桥台损坏的质量通病。

二、高速公路工程软土路基的施工处理方法

（一）抛石挤淤的施工技术

抛石挤淤的方法通常适用于常年积水或者存有多处鱼塘的洼地，因此，对表面无硬壳、厚度薄、片石能沉入深处的泥沼或者2至4米厚的软土，便可选取抛石挤淤的处理方法。所谓的抛石挤淤，是指将相应数量的片石抛投至公路路基的底部，以便挤出底部的淤泥，从而不断提高软土地基的强度。施工时，利用抽水机抽走多余的地表水，做成一个天然的循环系统。或者实施围堰排水的方法，在固定的范畴内开挖截水沟与排水沟，避免再次积水或积水过多。此外，采用挖掘机单向或者两端至中间挖走一定厚度的软土，开挖结束后再抛石。

（二）尽可能降低公路路堤的荷载量

减轻公路路堤的荷载量，不仅有助于减轻作用于软土地基上方的荷载密度，而且也大大减少了高速公路软基的沉降量，有利于减少高速公路地基的沉降变形病害出现。所谓公路路堤荷载的减少，主要包括以下两个部分：第一，尽量降低公路路堤的设计标高。第二，采取轻质的材料加以填筑公路的路堤[2]。但由于第一种方法受限于项目工程的设计及使用指标，因此，第二种方法中所选的轻质材料，实质是EPS超轻质的填料路堤或者粉煤灰的填料路堤等。

（三）挖走换填碎片石的施工技术

挖走换填碎片石的施工方式，是指针对深度较小的软土地基工程，在公路路堤的范畴内，挖除无用、多余的软土，先进行动力触探符合标准后，采取碎片石进行换填。通过分段挖除、分段回填或分层回填的方式施工，保证换填石料的强度大于或等于1SMPa，将分层回填的厚度控制在30Cm之内，换填石料的最大粒径应小于或等于后层的三分之二。依据规范要求，在分层填筑碎片石的过程中，应碾压路面碎石片的表层，确保碎石片全部嵌入路基，并且无松动的迹象。

通常情况下，采用大于320kN激震力的压路机进行碾压路面，施工效果良好，虽支出的费用较大，但却能有效减少公路路面的质量危害发生。对此，对于高出地下水位30厘米的路基，可选取回填素土的方式，采用合格的填土材料，确保高速公路软土路基的安全稳定。

三、高速公路工程软土路基的施工技术

（一）冻结软土的施工技术

冻结法实质是一种较为普及且效果良好的软土施工技术，也就是利用二氧化碳或者液态氮的膨胀反应，选取一般的机械制冷设施和封闭式的液压系统相互连接，促使系统中的冷却液体相互流动，进而加快湿润软土的凝结过程，最终实现降低软土压缩性、提高软土强度的目的[3]。冻结法均适用于各种土质，并且取得良好成效，特别是对于开挖深度超过8厘米、低于地下水位的软土地基更为适用。因此，在高速公路软土地基的施工过程中，冻结软土实质是一种良好的施工方法。

（二）压密注浆碎石桩的施工技术

根据相关实践证明，由于压密注浆碎石桩的施工技术能深入探测施工工程的地质情况，并且计算较为准确，进而被广泛适用于高速公路软土地基的施工工程中。其是一种有效可行的施工方法，是指低压注浆桩内的碎石桩体以及待水泥凝固后，再采用中高压注浆的方式，将桩周的土体以及碎石桩体进行注浆，使其成为由改性桩周土体、桩间土以及注浆碎石桩等组成的复合软土路基，既符合了高速公路软土路基的施工安全要求，又保证原有路堤不被损坏，值得在高速公路的路基施工中广泛应用[4]。

（三）复合地基的处理技术

复合地基的处理技术通常包括碎石桩、旋喷桩以及粉喷桩等方式。以粉喷桩的施工技术为例，在填土标高大于8米，具有10米厚软土层的路堤施工中，应设计粉喷桩的间距为1米，规定51kg/m的喷粉量，并且要求每平方米的价格为压密注浆技术的1至3倍。另外，施工单位通常无法控制地基成桩的质量，比如粉喷桩的施工过程等。根据相关的理论研究表明，允许地基成桩的长度超过26米，但在具体的工程施工中，粉喷桩的长度越大，质量将难以保障。此外，在地基成桩的过程中还出现搅拌不均、喷粉量不够、胶接不佳等质量缺陷。因此，针对这一情况，施工单位在施工时必须严加警惕，及时采取有效的处理措施。然而，复合地基的处理技术并非仅有缺陷，在施工条件较为优越的基础上，其本身也有独特的优势。例如在反开挖结构物的过程中，具有支护的作用。又如，在处理桥头周边路基的过程中，具有加速桥背土体的填筑以及减小工后的沉降作用。

（四）高压喷射的注浆施工技术

1970年时，我国首次从日本引入一种用于加固地基软土的施工技术，即高压喷射的注浆技术，该技术是在高压射流的切割技术与化学注浆技术相结合的前提下发展而成的。本质上是先用钻机开钻至地基一定的深度后，再由安装于钻杆一侧的特殊喷嘴高压喷出所需注入的水泥砂浆。与此同时，逐渐转升钻杆的边旋，确保水泥砂浆与土粒的互相混合及凝固，逐步形成一个协调均匀的呈圆柱状的水泥土固结体，以顺利实现止水防渗、加固地基的目的。通常情况下，高压喷射的注浆技术较多适用于1至30N值的粘性土、淤泥、砂土以及含有少数卵石层的软土地基中，另外，在公路、铁路以及相关建筑物的基础加固、临时支护、防止下沉、坝基的防渗帷幕等施工工程中也较为常见。

四、结束语

总而言之，我国是一个地域非常辽阔但环境却复杂多样的国家，高速公路工程的施工单位必须做好施工期的测量及勘探工作，在施工中严格控制各项环节的施工质量，准备相应的安全预防及应急措施，确保工程项目的施工質量，从而确保高速公路软土地基工程的顺利施工。

【参考文献】

[1]王瑞.高速公路工程软土路基施工技术研究[J].建筑工程技术与设计，2014，（33）：387-387.

[2]贾杰.高速公路工程软土路基施工技术研究[J].黑龙江科技信息，2014，（33）：231-231.

[3]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.

[4]刘哲.关于公路工程软土路基施工技术的探讨[J].江西建材，2015，（2）：171-171，174.