高速公路軟土地基處治與檢測技術(shù)研究

趙北屯

摘 要：本文主要探討高速公路軟土地基處治與檢測技術(shù)，在文章中闡述了軟土地基的特點，并指出了高速公路軟土地基出現(xiàn)問題的原因以及帶來的危害，還給出了相應(yīng)的方法，能有效減少對軟土地基進行有效的處理，提高高速工程的質(zhì)量，優(yōu)化公路路基的軟土地基處理水平，在一定程度上能夠促進道路工程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路;軟土地基;處理技術(shù)

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 前言

在建筑工程當中，對于地基工程的建設(shè)都是最重要的，尤其是在道路工程建設(shè)中，高速公路在促進城市經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用。但是由于現(xiàn)實情況往往十分復雜，有時候會出現(xiàn)軟土地基，這就需要采取一定的技術(shù)處理軟土地基問題，加強高速公路的穩(wěn)定性。

1 軟土地基的特點

1.1 含水量高

軟土地基的分布范圍較大，部分軟土地基不可避免地位于地下水環(huán)境中，這就使得軟土地基含水量相對較高，使得軟土地基中存在淤泥和粘土，容易出現(xiàn)含水量過大的情況。而軟土地基的含水量過高，可能會對軟土路基的穩(wěn)定性造成不利的影響，而且對道路施工的地面沉降的安全性也會有很大影響，在后續(xù)使用的過程中可能會出現(xiàn)許多的事故[1]。

1.2 透水性差

由于軟土地基自身的性質(zhì)導致軟土地基的透水性比較差。如果遭受了大雨的沖擊，沒有辦法迅速將水流排出，從而在一定程度上降低了路面排水能力，對在路上形成小水坑，長期下去可能會使得道路出現(xiàn)脫皮等情況，不利于道路的正常使用。

2 高速公路軟土地基出現(xiàn)問題的原因以及帶來的危害

2.1 出現(xiàn)問題的原因

2.1.1 沒有施工方案和技術(shù)

由于在公路工程設(shè)計初期，沒有對工程周邊的地質(zhì)進行全面的勘察，另外軟土地基對于整個工程的建設(shè)起到非常重要的作用，如果沒有采取合適的方法處理軟土地基，很有可能會使得工程存在安全隱患。因此，在整個工程的設(shè)計階段，對于施工方案以及施工技術(shù)需要進行具體的分析，道路存在軟土地基的情況下，需要結(jié)合其相對特殊的條件，或者不同因素的影響采取有效的措施來改善當前的缺陷，滿足不同的地質(zhì)特征，只有這樣才能在一定程度上保證工程的施工效果。此外，由于施工人員的專業(yè)水平有限，不能完全了解施工圖紙的全部內(nèi)容，在施工過程中沒有采用相關(guān)的技術(shù)來實現(xiàn)，沒有根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況采取應(yīng)對措施，因此，設(shè)計人員在設(shè)計的時候要為公路建設(shè)的可行性制定相應(yīng)的計劃，同時必須考慮到公路建設(shè)的自然環(huán)境和實際施工條件，施工管理人員還要對施工人員進行專業(yè)培訓，提高施工隊伍的整體水平。

2.1.2 缺少先進的機械設(shè)備

施工工程中有時候需要使用大型的機械設(shè)備來代替人工施工。有時候需要采用各種方法來提高混凝土的強度來保證地基的穩(wěn)固，盡可能減少道路施工中的安全問題，這一過程由于施工環(huán)境復雜，無法滿足軟土地基處理的實際要求，因此需要先進的技術(shù)設(shè)備。只有這樣才能合理控制道路施工中邊坡的高度和寬度，以避免安全問題，保證道路施工的安全穩(wěn)定，但目前的施工狀況并不完善，也缺乏對道路路基穩(wěn)定性有一定影響的技術(shù)設(shè)備，因此，必須對不同處理方法的優(yōu)缺點進行全面的考慮，選擇最優(yōu)的技術(shù)方法提高工程施工質(zhì)量。同時，有必要在規(guī)劃前了解施工場地的實際情況，并了解地方的氣候環(huán)境，對地基的處理進行合理的規(guī)劃和設(shè)計，以避免施工期間由于前期的考慮不周而增加費用，從而可能影響施工進度。

2.2 帶來的危害

2.2.1 影響道路的使用壽命

高速公路關(guān)系到城市的經(jīng)濟發(fā)展，如果道路的使用壽命較短，需要不停地進行施工，很可能會影響城市的發(fā)展。當高速行駛的車輛壓過道路時，會給道路施加一個力，由于軟如地基的強度不足，可能會使得道路出現(xiàn)翻漿的情況，對道路造成破壞，影響了道路的使用壽命[2]。

2.2.2 容易出現(xiàn)質(zhì)量事故

由于軟土地基因地而異，逐層變化，難以預(yù)料。因此，在設(shè)計的時候如果沒有充分考慮軟土地基帶來的危害，沒有采取必要的措施，在實際施工過程中，很可能會發(fā)生意外事故，例如路面塌方、沉降不均勻、路面開裂等情況，在后續(xù)的施工中可能還會發(fā)生嚴重的交通事故。這些意外事故給道路的使用帶來負面的影響，嚴重損害了道路工程的經(jīng)濟效益。

2.2.3 導致設(shè)計出現(xiàn)問題

有時候雖然對施工現(xiàn)場進行了勘察，但是由于勘察不到位沒有及時發(fā)現(xiàn)問題，不能真正反映高速公路軟土地基的分布情況，在設(shè)計的時候?qū)浲恋鼗鶝]有進行有效的處理，高速公路設(shè)計沒有綜合分析軟土地基對樁基礎(chǔ)承載力的影響，在實際使用的過程中，可能會導致高速公路出現(xiàn)裂縫、邊坡失穩(wěn)、沉降等危險因素。

3 高速公路工程中軟土地基的檢測方法

這里以輕型動力觸探檢測方法為例，使用的是輕型圓錐觸探設(shè)備。原理主要是通過對現(xiàn)場的土質(zhì)情況進行挖點檢測，需要挖到確定的持力層，對持力層進行觸探。首先需要將探頭和探桿的進行合理安裝，保證探桿處于垂直狀態(tài)，然后向地下進行連續(xù)敲擊，使穿心錘自由下落。在基底輕型觸探的記錄表中將錘擊數(shù)記錄下來，在地質(zhì)較硬，錘擊數(shù)較多的區(qū)域，可以采用分段記錄。通過對錘擊數(shù)的數(shù)據(jù)分析，以確定處理軟土地基的方案，以確保施工的質(zhì)量。

根據(jù)建設(shè)部標準《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘查規(guī)范》（JGJ83-91）規(guī)定凡符合以下三項特征即為軟土：

（1）外觀是灰色的細小土質(zhì)。

（2）天然含水量大于或等于液限。

（3）天然孔隙比大于或等于1.01。

根據(jù)交通部標準《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ017-96）中規(guī)定軟土鑒別：

（1）天然含水量的測定。天然含水量是能夠直接反映土壤的狀態(tài)，是土壤的基本物理指標之一。含水量的變化改變了土壤的稠度、飽和度和結(jié)構(gòu)強度。其測定可由公路土工試驗規(guī)程的試驗方法進行監(jiān)測，最終的結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的35%及液限比較。

（2）天然孔隙比。孔隙比是土里孔隙體積與土粒體積的比率。土壤在其自然狀態(tài)下的空心部分稱為天然空隙。它是用來評估天然土層的緊湊性的一個重要的物理指標。測量方法可以通過測量土壤顆粒的比重、土壤的干密度、自然土壤密度和土壤含水量來計算。天然狀態(tài)下土壤孔隙稱為天然孔隙比，這是用來評估自然土層密度的一個重要的物理指標。一般來說，e<0.6是低壓縮性的密實的土壤，e>1.0是高壓縮性的土，是松散的土。

（3）十字板剪切強度。十字板剪切試驗是現(xiàn)場試驗技術(shù)中一種早期發(fā)展比較成熟的測試方法。在試驗過程中，將十字板頭部插入地面，并以指定的旋轉(zhuǎn)速度對側(cè)頭施加扭轉(zhuǎn)力，直到土被減損，然后通過測量十字板旋轉(zhuǎn)所形成的圓柱體表面土的抵抗扭矩，浙江就計算出地面相對于十字板的不排水抗剪強度。

4 高速公路工程施工過程中軟土地基處理的技術(shù)對策研究

4.1 強夯技術(shù)

在高速公路施工過程中采用強夯技術(shù)能夠有效提高工作效率以及工作質(zhì)量，在處理軟土地基上也有非常廣泛的使用，它主要可以降低技術(shù)指標的極端上升和極端下降，能夠在原有的基礎(chǔ)上提高高速公路工程的穩(wěn)定性。對于軟土的處理，可以通過強夯技術(shù)的應(yīng)用來加強地基的穩(wěn)定性，以滿足不同指標下相應(yīng)工程項目的要求，能夠有效應(yīng)對道路施工和使用中的各種問題。但是，在應(yīng)用強夯技術(shù)時，要注意建設(shè)項目的各種參數(shù)是否按照相關(guān)的標準進行施工，加強建設(shè)過程的監(jiān)督，確保每一步都能夠根據(jù)建設(shè)要求進行施工。

4.2 換填處理法

在采取軟土地基處理的問題上需要根據(jù)軟土層的性質(zhì)來選擇合適的處理方法，在使用換填處理時也需要考慮到軟土層的土質(zhì)情況，這種處理方法在建筑工程中相對會更加簡單，換填的材料在現(xiàn)實中也比較好收集到，但在此過程中應(yīng)考慮到整體填充必須平整穩(wěn)定，這樣才能保證后續(xù)工作的順利開展，換填的量以及面積都需要經(jīng)過嚴格的計算?；炷潦┕ぜ夹g(shù)包括爆破方法、石材爆破方法和埋地方法。換填法一般適用于公路工程施工中排水條件差的情況。由于采石比較簡單，施工過程中不需要進一步處理，因此是一種較為常用的替代方法。一方面，地基軟土層是為了形成一定的硬度，以提高路面的強度。在選擇道路施工環(huán)境時，應(yīng)排除一些不合格的填充材料。

4.3 外加劑處理

為了保證道路施工完成之后的正常使用，延長高速公路的使用壽命，高速公路工程施工對承載力有更高的要求，因此應(yīng)根據(jù)具體條件向軟土地基添加外加劑，全面加強道路地基的穩(wěn)定性。這不僅可以提高土壤表層的粘，還可以提高自身的壓縮性能，從而保證道路的強度[3]。水泥和熟石灰是公路建設(shè)中常用的外加劑在施工過程中，不能盲目的添加過量的外加劑，或者外加劑添加不足，都有可能為后續(xù)的使用產(chǎn)生不良的影響，在應(yīng)用時需要根據(jù)設(shè)計要求按量添加，這樣才能發(fā)揮其效果。

4.4 砂墊層排水技術(shù)

砂墊層排水技術(shù)對軟土地基的處理提出了一定要求，這個方法不能運用在排水性比較差的土壤當中，而且對于材料的選擇也有嚴格的標準。在進行軟土地基處理的時候彩玉砂墊層排水技術(shù)要盡可能選擇污泥含量5%的砂石，要確保砂石的質(zhì)量能夠滿足施工的要求，已達到處理軟土地基的效果。具體的施工方法如下，在進行軟土地基砂墊層排水施工時，需先將砂層鋪設(shè)在路堤的底部，鋪設(shè)砂石層的厚度盡可能在15～20厘米以內(nèi)，這樣才能加快軟土地基的固結(jié)速度，提高軟土地基的荷載性能和排水性能。

5 結(jié)論

綜上所述，除了上述的技術(shù)方法之外，還有粉噴樁法、排擠法等等，具體采用哪一種技術(shù)方法需要根據(jù)現(xiàn)實情況而定，在進行設(shè)計的過程中需要對工程周邊環(huán)境進行全面的勘察工作，能夠做到心中有數(shù)，在遇到軟土地基問題的時候才能采取有效的措施來改善這類情況，增強高速公路的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]張婧麗.高速公路軟土地基處治與檢測技術(shù)研究[J].山西交通科技，2020（1）：25-27.

[2]王小峰.高速公路軟土地基施工技術(shù)分析與探討[J]. 中國室內(nèi)裝飾裝修天地，2020（1）：365.

[3]熊一帆，郭斐.高速公路軟土地基施工技術(shù)研究[J]. 交通世界，2020（10）：28-29.