高速公路軟土路基處置技術(shù)研究

李旭紅

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司)

由于我國(guó)軟土的廣泛分布，軟土路基的處置工作成為高速公路施工常見的技術(shù)問(wèn)題。在高速公路施工中，影響高速公路路面出現(xiàn)不平的因素很多，而影響最深的就是軟土路基。軟土路基易變形，有些道路在施工過(guò)程中，由于軟土路基的變形無(wú)法開展下一步的定型鋪設(shè)路面，如果不考慮變形的路基，鋪設(shè)了路面，就會(huì)使整個(gè)高速公路的路面在沒開始使用時(shí)就發(fā)生變形和不平整。隨著高速公路的交通量增加，高速公路的路基就會(huì)受到更嚴(yán)重的損壞，橋頭斷裂、路面沉塌等問(wèn)題都會(huì)出現(xiàn)，影響高速公路的正常使用，所以，對(duì)高速公路軟土路基進(jìn)行技術(shù)性的處置至關(guān)重要。

1 軟土路基的特點(diǎn)

軟土泛指具有低強(qiáng)度、耐壓縮的軟弱土層。一般將軟粘土、淤泥土、淤泥等稱為軟土。由于我國(guó)地域遼闊，平原、盆地、三角洲等區(qū)域這些軟土都分布廣泛。在這些地域進(jìn)行高速公路施工大多都存在軟土路基的問(wèn)題。這些軟土大多具有含水高、密度小、耐壓縮等特點(diǎn)，如果不對(duì)軟土路基進(jìn)行技術(shù)處置就會(huì)對(duì)高速公路的建設(shè)產(chǎn)生極大的危害。高速公路強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，極其不穩(wěn)定，當(dāng)大量車流通行后，路面不能承受負(fù)荷，軟土路基就會(huì)發(fā)生破壞，局部出現(xiàn)路面沉陷、橋頭塌方等問(wèn)題。由于路面長(zhǎng)期的負(fù)荷工作，路面還會(huì)發(fā)生變形，路面斷裂、路面沉降、路面損壞等危害。

2 高速公路軟土路基處置技術(shù)

2.1 砂墊層法

砂墊層法是軟土路基常用的軟土層技術(shù)處置辦法。砂墊層法的原理是挖掉淺層上的軟土或淤泥土、炭土等不良土層，回填較堅(jiān)硬的、粗粒的材料壓密，按回填材料的不同一般分為砂墊層、煤灰墊層和碎石墊層等，一般較常使用的是砂墊層回填法。砂墊層的回填不能太厚，太厚成本太高，施工產(chǎn)生的費(fèi)用過(guò)大，砂墊層的回填也不能太薄，回填層太薄就不能發(fā)揮墊層的基本作用，起不到固化路基的效果。

砂墊層法可用在一般軟濕地表，使填土底層實(shí)現(xiàn)排水，這樣既可以提高軟土路基的強(qiáng)度，還可以防止軟土層由于長(zhǎng)期的負(fù)荷載力，使軟土路基中的回填土層與軟土路基中的軟土混雜在一起，使高速公路路基發(fā)生沉降。

砂墊層法一般應(yīng)用在路基軟土層比較薄，經(jīng)過(guò)公路施工一段時(shí)間后，地段沒有發(fā)生較重地表沉降問(wèn)題的路段。而排水砂墊層一般是在路基底部鋪上一層砂層，使軟土路基增加排水層，砂墊層的填土需要按荷載進(jìn)行逐漸填加，這樣軟土路基滲水就可以從砂墊層中排出，從而保證砂墊層排水工作的順暢。而砂墊層回填的材料需要選擇滲水性能好的，一般選用粗砂(小于0.074mm～y粒)，含泥量不能大于15％，砂墊層的厚度一般0.6～1.0m。在砂墊層上面還要填上一層黏性土，可以把封住水，防止上返到路基上層。修建高速公路軟土路基一定要在路基兩側(cè)修建排水溝，砂墊層滲水通過(guò)排水溝排出到路基外面，從而保證路基的穩(wěn)定性。

2.2 粉噴樁法

粉噴樁法也是加固公路軟土路基的重要技術(shù)手段。經(jīng)過(guò)粉噴樁技術(shù)處置方法進(jìn)行加固的地基可以有效改善軟土地基的承載力，既可以減輕地基的沉降，也能抑制軟土地基變形。粉噴樁法在高速公路軟土路基的施工中廣泛使用。

地質(zhì)條件配合粉噴樁法具有十分復(fù)雜的技術(shù)難題，所以，我國(guó)目前在高速公路軟土地基中粉噴樁法的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)與應(yīng)用也在不斷的技術(shù)研究之中。粉噴樁法的承載力計(jì)算和地表沉降詳細(xì)分析，都需要做進(jìn)一步的技術(shù)研究。

粉噴樁對(duì)軟土路基的技術(shù)處理一般采取兩種方式，一種是使用固化劑石灰或水泥與軟土路基中的軟土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成更大剛度、強(qiáng)度的水泥土或石灰土。另一種是使用水泥土樁或石灰土樁和樁間形成復(fù)合地基。

粉噴樁對(duì)軟土路基的加固主要通過(guò)專業(yè)設(shè)備，把水泥噴射在加固深層土中，經(jīng)過(guò)攪拌與壓縮，形成物理和化學(xué)的反應(yīng)，把周圍水分吸干，形成高強(qiáng)度的水泥樁體，水泥樁體和樁間土形成的復(fù)合地基比天然土層地基強(qiáng)度高出1～1.5倍。

粉噴樁法進(jìn)行公路軟土路基施工主要技術(shù)有以下幾點(diǎn)。

(1)準(zhǔn)確定位:粉噴樁法施工前要開整施工場(chǎng)地，只有保證場(chǎng)地的平整才能使軸線與樁位準(zhǔn)確測(cè)量放置。

(2)攪拌機(jī)調(diào)整:攪拌機(jī)一定要準(zhǔn)確安置在合適的位置，并且調(diào)整平穩(wěn)，以便于開始攪拌工作。攪拌機(jī)和樁位間的誤差不能過(guò)大，一般誤差不能超過(guò)50mm，攪拌機(jī)的軸垂直度不能超過(guò)1％。

(3)發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)機(jī)，開始預(yù)先攪拌下沉，要鉆透到規(guī)劃設(shè)計(jì)的厚度為止。

(4)粉噴攪拌:要把材料均勻的粉噴，全樁重復(fù)攪拌工作，慢慢攪拌。

(5)鉆機(jī)升高到離地面不足0.5m時(shí)，要停止鉆機(jī)的攪拌噴粉工作。移動(dòng)鉆機(jī)，開始施工下樁。

(6)檢測(cè):粉噴樁的施工一定要按照規(guī)定的原材料配比進(jìn)行成樁試驗(yàn)。各種噴粉的參數(shù)、鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)、攪拌速度、管道壓力等這些參數(shù)一定要及時(shí)做好各種取樣試驗(yàn)，送到檢測(cè)部門。

2.3 換填法

換填法包括開挖換填法與拋石擠淤法。

開挖換填法是指局部清除影響公路路基穩(wěn)定的軟土，用無(wú)侵蝕能力的低壓縮材料進(jìn)行置換。采用分層夯土的方法，按照軟土的土層分布情況，進(jìn)行局部換填。開挖換填深度不能低于2m。開挖填法所用原料主要選擇灰土、砂卵石和工業(yè)廢渣等。

一般換填石灰土用于不滲水的路基，換填土料就地打碎過(guò)篩，粒徑不能大于15mm，而石灰的采用大多用塊灰，換填之前，先澆水粉化，灰、土的比例一般為2∶8或采用3∶7的比例。先把公路基基底徹底碾壓，然后分段開始換填工程，新鋪的灰土當(dāng)日要立刻夯實(shí)，要連續(xù)的進(jìn)行下一步工程。

一般換填砂石和卵石，采用的材料大多選用質(zhì)地堅(jiān)硬的粗砂或卵石、含泥量不超3％的碎石等。如果選擇人工配置的砂石，一定要先將砂石拌均勻，然后才能開始換填，壓實(shí)土層，而換填的土層厚度不能超過(guò)15～20cm，施工過(guò)程中，含水量不能超過(guò)12％。

換填碎石或者工業(yè)廢渣是我國(guó)目前高速公路軟土路基換填應(yīng)該比較多的選擇，這種換填加固路基方法，具有土層強(qiáng)度大、穩(wěn)定性強(qiáng)、地基固化快的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)碎石和工業(yè)廢渣換填的路基能更快的穩(wěn)定路基施工的要求，而對(duì)碎石和廢渣的選擇，直徑范圍在5～60mm之間，材料含泥量不要超過(guò)5％。

拋石擠淤法是通過(guò)在公路軟基基底拋入毛石，將淤泥從基底擠出來(lái)，達(dá)到提高軟土地基強(qiáng)度的目的。這種方法簡(jiǎn)單易操作，效果好。拋石擠淤法適合積水洼地的施工，這里大多排水施工困難，泥沼厚度大，拋入毛石的大小不能小于30cm。施工過(guò)程中，要從軟土路基中間開始，中間向前向后最后向兩側(cè)排擠，再經(jīng)過(guò)重型壓路機(jī)的反復(fù)輾壓，毛石密實(shí)輾壓密實(shí)后，再鋪上各種濾層進(jìn)行填土工作。

高速公路軟土路基處置技術(shù)研究是關(guān)系到我國(guó)公路的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，一定要解決軟基處理的技術(shù)難題，根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)地質(zhì)的復(fù)雜變化，采用不同的軟基處理技術(shù)。相同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有時(shí)也不能采用相同的軟基處理辦法，綜合應(yīng)用各種軟基處理技術(shù)，才能真正處理好我國(guó)高速公路軟土路基的問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)高速公路軟土路基的處置研究工作是為了使高速公路不會(huì)出現(xiàn)局部的破壞，保障高速公路的穩(wěn)定運(yùn)行。高速公路使用期間如果出現(xiàn)沉降問(wèn)題，會(huì)直接影響車輛高速平安行駛的。高速公路的軟土路基施工經(jīng)過(guò)技術(shù)處置后，對(duì)軟土路基的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，施工質(zhì)量得到了很大的提升，軟土路基處置技術(shù)對(duì)高速公路的工程質(zhì)量建設(shè)起著非常重要的作用。

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[2] 郭訓(xùn)民.淺談高速公路軟土路基的施工處理方法[J].中國(guó)科技縱橫，2011，(18).

[3] 杜斌.高速公路路基工程中軟土路基的施工技術(shù)分析[J].建筑遺產(chǎn)，2013，(17).