提高公路工程中軟土路基施工質量的措施探究

徐彬軒

四川公路橋梁建設集團有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200

1 高速公路軟土路基沉降的相關計算方法

1.1 應用合成合力公式法

通過對經典土力學進行引申，可以基于此獲得合成合力公式法，該理論下，軟土被視作為直線變形體，其整體變化不會超出預定的范疇，在土壤遭受壓縮后，采取分層形式對其進行處理，能夠確定對應層面土壤的具體應力值，然后在其前提下確定相關的變形量，然后分析沉降量。土壤中路基必須要是均勻材質，同時屬于各向的同性質半無限體，在遭受應力后，才能夠使用分層法予以處理。對軟土進行壓縮處理時，除垂直方向外，不存在其他方向的的膨脹形式，通過對側面的計算確定壓縮處理路基關聯(lián)的各項指標技術。此外，需要將土壤中打地基的點作為中心基準點，以此來確定工程開展過程中所可能設計的變形量相關數(shù)據(jù)，在假定土壤不存在側向形變的前提下，以一維角度為切入點，應用軟土固結理論，進行相關的計算處理，所以基于合成合力公式法所獲得的結果與實際以多種方向出現(xiàn)形變的實際值間存在一定的區(qū)別。

1.2 應用有限元分析法

有限元分析法是將路基作為整體，對其進行網(wǎng)格化劃分，并基于此構建離散式建筑工程模型，確定所有階段相關路基受荷載作用時的應力和位移情況。路基垂直位移作為導致路基沉降的關鍵因素，所以有限元分析法下，需要分析土壤自身的線性彈性和粘塑弾性，并按照所獲得的測量數(shù)據(jù)確定變形對于沉降量的具體影響?，F(xiàn)代高速工程施工過程中普遍使用的是鄧肯長雙曲線模型，由于借助有限元分析法，可以確定側面應力導致的沉降量，因此應用該模型可以基于二維與三維角度分析實驗情況。鄧肯長雙曲線模型涉及多種變量，除包含軟土發(fā)雜多變的邊界條件、土體荷載相關應力及非線性特征，還包含土壤環(huán)境歷史原因與水及骨架相互作用所導致的各種效應。借助計算機開展數(shù)據(jù)分析工作，適當逐層疊加土壤，從而確定應力、沉降與位移之間的關系和變化，以計劃確定相關規(guī)律與結論。

2 提升高速公路軟土路基段施工質量的具體措施

2.1 凍結處理措施

基于硬度與強度兩個角度確定路基的載荷壓力和載荷時間，能夠確定路基的具體質量情況。硬度是絕大部分高速公路路基施工過程中的主要關注點，對于路基的強度的提升缺乏有效作用，所以無法從整體上保障路基的質量。對于軟土路基的處理過程中，通過對凍結處理技術的合理利用，能夠同時提升路基的硬度與強度，其主要是借助二氧化碳及氮常溫下的膨脹與升華所產生的大量低溫，凝結軟土路基，達到對路基強度和硬度共同提升的目的。該技術具有較強的適用性和較小的局限性，所以當前在高速公路軟土路基施工過程中的應用較為廣泛。

2.2 換填處理措施

換填處理措施是高速公路針對軟土路基開展的常用施工技術之一，在應用該技術之前，要先通過合理措施確定軟土路段的具體范圍，并遵照預先制定的施工預案，將軟土部分從路段中挖除，并將穩(wěn)定性好的材料及土壤重新填入其中。換填處理措施較適用于軟土層相對較薄的路段，以分層鋪設的形式將壓縮性低的散體材料替換軟土路基中的表層軟土與淤泥等部分，并進行夯實處理。應用換土處理措施，能夠使得高速公路軟土路基的穩(wěn)定性顯著提升，使得軟土路基的可壓縮性大幅下降。

2.3 機械碾壓處理措施

粘土層屬于軟土路基的一種，其本身流動性較強，所以高速公路就軟土路基的施工過程中，普遍采取的是機械碾壓處理措施，通過該措施能夠降低粘性土的壓縮性，使得其穩(wěn)定性及承載能力都得到顯著提升。當前我國高速公路的總長度位居世界前列，在此背景下，出現(xiàn)的軟土路段相對呈零散分布形式，經常出現(xiàn)普通土與黏土層路基以混合形式分布的情況，在此背景下要求相關的施工企業(yè)結合具體情況選擇應用機械碾壓處理措施，應用機械設備完成大面積碾壓工作，切實保障高速公路的整體施工質量。

2.4 強化軟土路基排水措施

積水會導致高速公路軟土路基支撐性及強度大幅下降，所以在施工過程中，必須要強化軟土路基的排水措施，當前分散排水和集中排水是軟土路基排水常用的兩種形式。由于不同地區(qū)的降雨量存在差異，所以要求設計人員在布置排水設施時，必須要嚴格遵循當?shù)氐膶嶋H情況，確保避免地表水進入公路路基的情況出現(xiàn)。內部排水是當前高速公路常用的排水措施，其主要是通過在高速公路兩旁強化綠化工作，通過此方式完成排水，內部排水相對地表排水而言，操作更為便利，但具有造價成本較高的缺點。

2.5 高壓注射噴漿措施

各種土質的軟土路基質量的強化都可以采取高壓注射噴漿措施予以解決，所以其所能夠適用的范圍較大。主要是將注漿管深入到軟土中，使得所注入的固化漿液與軟土進行混合，達到強化軟土路基硬度與強度的目的。當前我國在該技術方面較發(fā)達國家而言尚存在巨大差距，所以需要予以積極完善和提升。

2.6 水泥攪拌措施

水泥攪拌措施在提升高速公路軟土路基強度與硬度方面作用重大，且應用較為頻繁，較其他凝結技術而言，該技術主要是將水泥漿注入到軟土層中，并進行攪拌處理，通過多步驟的化學及物理反應使得軟土和水泥漿結合后固化成快裝。水泥攪拌措施的合理應用，可以使得高速公路的軟土路基強度與硬度得到顯著提升，而且由于水泥本身是高速公路施工過程中必不可少的原料之一，水泥所具有的固化特點，能夠將軟土路基與水泥形成堅硬的整體，使得軟土路基的抗壓能力得到顯著提升，切實保障高速公路的施工質量［1］。

3 總結

高速公路的工程開展過程中，勢必存在遭遇軟土路基的可能，所以高速公路項目施工開始之前，必須要先合理選擇相關的計算方法，了解當前對應軟土路段的沉降相關數(shù)據(jù)信息，了解由于軟土路基所可能對后續(xù)的施工及使用產生的實際危害，并合理采取有效措施，結合實際情況，確定相關的施工流程與技術，有效保證軟土路基的施工質量，保證我國高速公路穩(wěn)定、健康的運營。