關于高速公路軟土地基處理措施研究

李 志 凱

(襄汾縣交通運輸局，山西 襄汾 041500)

1 軟土地基在高速公路施工中的特點

1.1 軟土地基概述

軟土是指大部分結構為軟弱黏性土或者淤泥、含有少量的腐泥和泥炭的土層。軟土地基是由軟土構成的地基，因地基的穩(wěn)定性受軟土的流動性及軟土含水量的影響，如不采取合理的處置措施，容易引發(fā)不均勻沉降問題，進而引起路面的開裂、沉降等問題，影響路面的承載能力，降低路基結構的穩(wěn)定性，影響工程質量。

1.2 特點分析

1)變形大。軟土結構沒有足夠的抗剪切能力，受到外界的壓力后，因內部土質的疏松及較高的含水量，軟土地基易發(fā)生沉降及向外翻擠的現(xiàn)象，并向下滑動，存在較大的安全隱患。

2)沉降的不均勻。在不同的軟土區(qū)域中含水量、砂土、粉土的分布也存在一定的差異，這就導致了當地基受到應力時各區(qū)域對應力的反應不同，地基易產生不均勻沉降。

2 高速公路軟土地基施工中存在的問題

2.1 路基的沉降問題

由軟土地基引發(fā)的沉降問題主要包括兩種，即剩余沉降、路基沉降。兩種不同的沉降應結合施工條件及地基狀況采取不同的處置方式，通過檢驗各種相關指標來保證路基結構的平整度，減少由不均勻沉降引起的橋頭跳車等情況的發(fā)生。

2.2 路基滑坡問題

軟土中含有大量的水分，因此固結時間長，易出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象，進而影響了路基的穩(wěn)定性。因此在進行路堤施工時，必須嚴格控制路基的填土率，以盡量避免軟土地基滑坡現(xiàn)象，保證路基工程的穩(wěn)定性。

3 軟土地基處理方法應用及要點控制

通過上述分析的高速公路軟土地基在工程中的特點及存在的問題，明確了軟土地基存在工程隱患的機理，下面重點探討提高軟土地基穩(wěn)定性及承載力的施工方法及控制要點。

3.1 換填

換填是處理軟土地基較為常用的一個方法，即將不符合質量標準的軟土換為質量滿足要求的、強度較高的砂礫等填料，一般換填深度為3 m，有效處理深度也應根據道路等級及設計規(guī)范制定，可采用人工與機械結合的方式填挖路基。

3.2 排水墊砂層

施工時首先在路堤的底部地面鋪設砂層，砂墊層的厚度一般為0.6 m～1.0 m，因砂墊層的作用為排出路基中的水分，故在選擇時宜選用滲水性能較好的，接下來在軟土頂部增加排水面，最后填土。因砂墊層上的荷載增加，軟土路基中固結的水分從砂墊層中排出，達到了穩(wěn)定路基的效果。

3.3 進行土工格柵

土工格柵的材質要經過嚴格的質量檢查方可施工。整個土工格柵的施工按照圖紙開展，在下承層的全斷面進行鋪設，鋪設前要保證下承層的平整，在鋪設時要保證結構的順平，保證鋪設均勻而連續(xù)，盡量不要出現(xiàn)褶皺，且將承載能力較高的方向設置在路堤的軸線方向，這樣可以預防卷曲情況發(fā)生。此外，拼接處的土工格柵的抗拉強度應高于設計抗拉強度，搭接處應多設置一定的長度，其中橫向搭接的長度應超過30 cm，縱向搭接的長度超過60 cm。土工格柵的填充料也要保證質量，在填料處于最佳含水量時進行壓實。在土工格柵攤鋪完成時，應保證在48 h內使用推土機或裝載機覆蓋或回填填料，填筑速度要進行嚴格控制，沿著路堤軸線的方向施工，同時應監(jiān)控路基的沉降與穩(wěn)定性動態(tài)，保證施工的安全性能，以完成施工。

3.4 粉噴樁法

方法概述：粉噴樁攪拌法就是使用通過壓縮空氣輸送加固劑粉體材料，使加固劑粉體材料與軟體地基充分接觸攪拌均勻，發(fā)生一定的物理化學反應，這使處理后的路基的抗壓強度與穩(wěn)定性超過原軟土地基，處理后路基的含水量明顯降低，這種方法可以起到有效的提高穩(wěn)定性及抗壓強度的作用。

粉噴樁法技術的優(yōu)點：粉噴樁法使用水泥作為摻和劑，這可以降低施工成本，處理后的路基加固作用明顯，且施工簡單，較為清潔，不會對周圍環(huán)境產生污染。使用粉噴樁技術處理方法可以布設形狀大小不同的樁體，施工較為靈活。

具體的施工工藝為：首先打好試驗樁，根據工程實際確定粉噴樁所需要的壓力及噴粉量的大小。接下來，進行鉆孔時，根據規(guī)范及工程要求，明確噴粉樁的長度及鉆孔的深度，鉆孔的深度在50 cm左右，在鉆孔施工時樁體的長度及粉噴樁的均勻性進行不定時檢查監(jiān)測。當施工到一定階段應提鉆，當鉆頭提至距離地面5 mm左右處停止，接下來采用人工回填的方法繼續(xù)施工，當回填至5 mm后使用壓路機壓實，防止出現(xiàn)水泥飛濺的情況。施工流程為：施工前準備→鉆孔→灌漿→提鉆→人工回填→結束施工。

3.5 強夯法

方法概述及優(yōu)點：強夯法是利用起重設備，將重錘升高至最高處后再將錘放下，利用重力的作用對軟土進行夯實。該方法操作簡便，安全性高，施工工期短，可以明顯提高路基的承載能力。

技術原理：該方法主要適用于可灌性較好的土體，軟土地基的空隙較大，使用此方法可以將事先配好的水泥漿灌入軟土路基中，并利用重錘將路基壓實，水泥漿在軟土中受到擠壓的作用，形成各種形狀的漿體。水泥在軟土中硬化固結后，軟體地基中的摩擦力會逐漸增加，地基的壓實密度也越來越大，因此處理后的地基的承載能力也大幅提高。

具體施工方法：根據原地基的條件確定施工方案，若復合地基的條件較好，可在使用沖擊鉆成孔之后，在樁內注入各種材料如水泥、砂石等，然后封住灌漿孔，以方便施工壓實。使用該方法可以有效堵住軟土中的空隙，提高承載能力，同時也需通過此方法將碎石間的空隙加大，以避免在灌漿時串漿。

3.6 機械碾壓處理方法

機械碾壓是工程中常用的軟土路基的處理方法，機械碾壓設備可以在反復的碾壓后使土質更加均勻平整，有效的預防軟土路基出現(xiàn)不均勻沉降的問題，進而提高路基的承載能力，保證工程質量。

3.7 高壓旋轉噴射處理技術

高壓旋轉噴射處理技術是利用脈沖泵在高壓作用下噴射出化學漿體，鉆桿也以高速旋轉以打破原土體的組成，同時將漿液噴入土質中，從而影響原土體的結構，使形成的圓柱體均勻密實，還可以通過加入一定的氧化鈣凝制劑使?jié){液快速固結，減少漿體流出。高壓旋轉噴射法是公路、鐵路施工常用的一種新型方法。

4 結語

本文從闡述軟土地基的定義、工程特點入手，探究了高速公路軟土地基施工中易出現(xiàn)的問題，最后介紹了軟土地基常用的施工方法及要點。隨著公路工程的不斷發(fā)展，軟土地基的處理和改善是不可避免的問題。軟土地基可引起不均勻沉降與側滑問題，存在著重大的安全隱患，易引發(fā)安全事故，因此必須重視對軟土地基的處理。工程中處理軟土地基的方法有很多種，在施工時應根據實際工程情況選擇處理方法和手段，以提高路基承載能力，保證工程質量。