高速公路工程施工中軟基處理關(guān)鍵技術(shù)應用研究

劉輝 山東省濱州公路工程有限公司

1 前言

對高速公路工程軟土地基進行有效的處理，能夠提高地基穩(wěn)固性，其承載能力也會達到相應的施工標準，有利于提升高速公路工程的質(zhì)量與安全。因此，施工單位要加強對軟土地基處理工作的重視，尤其要對施工處理技術(shù)予以高度關(guān)注，需要通過對軟土地基的科學勘測，制定出合理有效的處理方案，保障軟土地基的質(zhì)量。

2 軟土地基

通過對軟土地基分析，發(fā)現(xiàn)具有以下特點。（1）壓縮能力強。我國地質(zhì)環(huán)境比較復雜，不同地區(qū)情況不同，很多公路橋梁施工所處地質(zhì)環(huán)境以軟土地基為主，對工程質(zhì)量會產(chǎn)生影響，為了滿足施工需求，要對軟土地基進行處理，對于提高工程質(zhì)量具有重要意義。（2）滲透能力差。黏土中包含大量沙土，所以固化成塊效率比較高。如果其中存在有機物，就會造成排水通道被有機物形成的氣泡堵塞，滲透能力也就會有所下降，水分無法及時排出，固化時間會變長。（3）抗剪能力低。這是軟土地基的特點之一，為了解決這類問題，在公路橋梁施工中要做到規(guī)范施工，有利于提升軟土地基抗剪能力，確保達到質(zhì)量標準。軟土地基特點決定了施工難度比較大，所以要創(chuàng)新施工工藝，保證滿足實際需求[1]。

3 公路路基中軟基形成的原因

影響軟土地基形成的因素涉及面較為廣泛，以下幾點為影響軟土地基形成的關(guān)鍵因素。

其一為沉積環(huán)境。軟土地基的形成與以往的地形沉積息息相關(guān)，其不僅受河灘、沼澤、濱海沉積的影響，而且還會受湖泊的沉積以及相態(tài)變更的影響，形成軟土地基的最為根本的原因就是上述的地質(zhì)沉積因素。

其二為物質(zhì)的沉淀。水的流動會攜帶相關(guān)的軟土物質(zhì)而后直接導致沉淀的形成。無論是地表還是地下水的侵蝕作用都會直接影響軟土地基的形成，這是由水的滲透功能所決定的，軟土地基具備含水量高以及空隙多的特點，這將會導致軟土地基的承載能力極差，并不能負荷大型貨車或重型車輛的通行，如其被大型重量的車輛經(jīng)過，其得以恢復的時間較長，會使軟土地基發(fā)生受力欠缺均衡性以及壓縮變形的情況，將直接加大側(cè)向的變形程度，增加車輛出行的安全隱患。

為此，必須要重視以上問題并出臺以及落實好相關(guān)的應對措施，最大限度地把危害降到最低，從而降低高速公路上交通事故的發(fā)生概率，避免不必要的安全問題的發(fā)生。

4 軟土為施工帶來的影響

軟土地基為公路的施工帶來的危害是較大的，其中軟土地存在較高水分，并且存在孔隙，在施工中通過普通的技術(shù)處理達不到工程對地基的要求。軟土地的主要組成部分是黏土粒與粉土粒，隨著時間的推移，土中的負離子會在空氣中與土里吸收許多水蒸氣，導致土中的孔隙不斷擴大。而土中的孔隙多且大是導致土地荷載承受力降低的主要原因，在這種情況下施工如果不采取一定的措施，就會導致公路的質(zhì)量與壽命大大降低。但是結(jié)合實際情況來看，大部分軟土地基在經(jīng)過處理后還會出現(xiàn)變形，主要是因為經(jīng)過長期的外力與重力作用，導致軟土受到流變性的影響[2]。

5 高速公路工程施工中軟土地基處理的關(guān)鍵技術(shù)分析

5.1 強夯法技術(shù)

強夯施工技術(shù)是道路施工中應用最為廣泛的。在實際工程中，主要是通過專業(yè)的機械設備對地基進行反復的碾壓，擠出軟土中的孔隙，從而改變土質(zhì)結(jié)構(gòu)，提高軟土的夯實度和強度。強夯法在施工中存在的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在加固效果相對較好，可以有效降低人為地基軟土處理時間，對專業(yè)水平與施工技術(shù)要求不高、應用于多種道路施工，在面積較大的工程中最為常見，不僅縮短了工程實施時間，還提高了施工的經(jīng)濟性與穩(wěn)定性。

5.2 土層置換法

在實際生活中，相關(guān)施工建設單位在進行公路工程建設時，其所遇到的路基情況以土基為主，而土基內(nèi)部土層的穩(wěn)定性情況直接影響著公路系統(tǒng)建設的質(zhì)量和安全性?；诖耍嚓P(guān)技術(shù)人員在面對軟土地基的問題時，可采用土層置換的方式，將一些硬度和緊密度更高的土層與軟土地基的表層軟土進行替換工作，以此讓軟土地基達到預期的強度效果，方便后期的施工建設工作。

但是，在落實該方法時，技術(shù)人員應該凸顯自身的專業(yè)性，選擇特定的專業(yè)儀器進行數(shù)據(jù)勘察和檢測，保證能夠?qū)Ρ韺榆浲梁椭脫Q的另外一種土層類型有著細致的掌握，包括土層的密度大小、強度等數(shù)據(jù)內(nèi)容。方能保證置換土層可以達到預期的建設標準和要求，才能夠同原土層下方的土壤條件保持較高的契合度。因此，該方法處理過后的地基下沉的可能性非常小，并且強度和抗壓能力也能夠得到較大提高。然而，該方法耗費的人力、財力較大，不適用于輕微問題的軟土地基類型。

5.3 合成材料加筋加固施工技術(shù)

采用合成材料加筋加固法進行高速公路軟土地基的處理，工程人員要關(guān)注科學選用合成材料。在合理使用合成材料的基礎(chǔ)上，可有效地對路基荷載進行分散，同時可起到排水、隔離、反濾以及加固作用。合成材料一般穩(wěn)定程度較高，在抗壓、抗拉、抗剪等方面都有較為優(yōu)異的性能表現(xiàn)。使用合成材料可制作成強度和剛度較高的復合體，包括樁體、墻體等，將上述結(jié)構(gòu)應用在軟土地基中，即使路基塑性被破壞，土工合成結(jié)構(gòu)也將有效控制破壞程度，降低沉降幅度，確保破壞程度在可控范圍內(nèi)[3]。

5.4 水泥攪拌樁技術(shù)

水泥攪拌樁施工技術(shù)在實際工程中多應用與軟土地基飽和狀態(tài)下，對操作人員的專業(yè)水平與操作熟練度、工序要求較高，主要通過水泥的凝固增強地基的強度。水泥具備一定的穩(wěn)定性與固化作用，在建筑、公路工程中應用最多，而在軟土地基中的應用主要充當?shù)鼗墓袒瘎?。在實際工程中要經(jīng)過充分的攪拌才能發(fā)揮最大性能，首先要根據(jù)工程特點與實際情況制定詳細的施工計劃，采用合理配比的水泥進行充分的攪拌并澆筑，確保攪拌樁的位置準確。

5.5 粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù)

粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù)是當前較為常用的軟土地基加固施工技術(shù)之一，在應用該技術(shù)時，施工人員要對施工材料質(zhì)量進行控制，將選用的材料和水泥進行充分攪拌，提高材料整體強度，以摻入地基土層中，形成穩(wěn)定度高的復合地基。結(jié)合工程實際經(jīng)驗可知，在應用在技術(shù)的過程中，工程人員要關(guān)注可能出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象，要避免選擇彎曲的泵送管，同時要選用半徑較大的泵送軟管，避免壓力積聚導致出現(xiàn)提升速度不高的現(xiàn)象。

5.6 加載法

運用加載法主要目的是避免填土路面出現(xiàn)沉降問題，有利于提升地基穩(wěn)固性。地基固結(jié)沉降方式具有明顯優(yōu)勢，可以有效防止地基間隙水壓升高，在大氣壓作用下，有助于強化施工效果。在處理軟土地基時，上部和中間砂層可以采用減少地下水的方式，施工人員在固定區(qū)域內(nèi)插入鋼板，可以讓地下水位降低，同時不會對周圍環(huán)境帶來影響。根據(jù)經(jīng)驗得知，填土加載法和沉降時間及荷載重量之間存在著一定聯(lián)系，所以要進行深入研究，最大限度減少沉降量，不斷提升路面質(zhì)量。如果無法保障地基平穩(wěn)性，要依據(jù)緩速加載法方式，做好全面勘查工作。

5.7 深層土振動擠密技術(shù)

這一技術(shù)主要就是通過對高速公路軟土地基的深層土進行振動擠密處理，提高軟土土質(zhì)的密實度，以此增強軟土地基的承載能力，并提升土壤本身的固結(jié)速度。這一技術(shù)適合處理厚度低于15m的軟土地基，在具體的應用過程中，施工人員需要先使用打樁機對表層土壤進行沖散，接著再借助高速振動使其形成內(nèi)孔，然后將砂料有效灌注到內(nèi)孔之中，使其形成特定的形狀。相關(guān)施工人員在深層土壤開展振動作業(yè)時，要防止沙土出現(xiàn)松散的情況，可以通過提高振動密度，對土體予以壓實，借此提升土體自身的密度，這樣能夠在較大程度上避免地基產(chǎn)生沉降等問題，同時也能夠防止深層土出現(xiàn)液化問題，降低地基受潮的幾率，也能夠降低這一問題對地基穩(wěn)定性的不良影響。

6 公路路基路面軟基處理注意事項

6.1 科學處理石灰原料

公路施工項目中，石灰是非常重要的施工材料。軟土地基處理階段，應該做好石灰的消解處理，如果該工作不到位，在碾壓施工結(jié)束后，有降雨的影響會導致石灰自行消解，公路地基會出現(xiàn)膨脹的反應，導致平整性下降難以處理。因此，需要保證石灰材料的存儲符合要求，避免發(fā)生受潮變質(zhì)的情況，做好覆蓋處理，以更好的保證石灰的性能，提高軟基處理的質(zhì)量水平。

6.2 控制好過濕土的含水量

濕土內(nèi)部的含水量比較高的情況下，會給軟基處理帶來很高的影響，在含水量達到30%以上時，且施工處于降雨季節(jié)中，就會導致路基穩(wěn)定性比較差。如果施工環(huán)境的溫度比較高，且干燥度較大，而內(nèi)部的含水量依然很高的情況下，可以通過翻曬處理的方式，然后再次進行回填施工，保證濕土的含水量處理最佳范圍內(nèi)，提高施工質(zhì)量水平[4]。

6.3 保證填筑土層結(jié)構(gòu)厚度合格

軟基處理時，填筑施工是極為重要的工作，加強填筑土層的厚度控制，才能保證施工的質(zhì)量合格。只要填筑厚度不能達到工藝規(guī)范的標準，就要進行多條工序的返工處理。如果填筑施工層厚度比較大，導致平整處理、碾壓施工的難度會比較高，路基穩(wěn)定性不足，工期也會延誤，成本上升，所以應該避免這一問題的出現(xiàn)。

7 結(jié)束語

高速公路工程延伸建設的地方大都是地形條件比較復雜的山區(qū)等區(qū)域，因此，遇見軟土地基的幾率也相對較高，這種地基本身的硬度與強度非常低，且承載能力也比較差，很難保證高速公路路基的穩(wěn)定性，這就需要各參建單位對其進行科學有效的處理。根據(jù)實際情況，選擇科學合理的處理技術(shù)，借此增強軟土地基的強度以及承載能力，使其能夠在高速公路的施工建設中發(fā)揮出重要作用。