方文轩
广东兴达利建设工程有限公司
摘要：我国社会经济建设在改革开放进程日益推进的背景下发展态势良好，进一步推进高速公路工程发展与壮大同时，对于高速公路工程施工质量提出更高的要求，而软土路基是高速公路工程施工中经常遇到的难题，对于软土路基处理不到位将会影响高速公路工程施工的质量甚至会引发各种路面问题，如裂缝、塌方等，最终难以保障高速公路后期使用质量与寿命。本文以软土路基为核心，探讨了软土路基的特点以及相关处理方式与技术，希望能够为有关专业技术人员带来一定的参考与借鉴。
关键词：高速公路；软路基；施工处理；措施
高速公路属于我国社会经济建设中重要组成部分，在保证人们日常出行与交通运输方面发挥着重要作用。在社会经济发展水平日益提高的背景下，对于高速公路工程施工提出更高要求。因此，针对于影响工程施工质量的软土路基，要采取有效的处理技术与办法，保证路基承载力与强度等符合工程施工建设的标准要求，从而为高速公路工程施工质量提供重要保障，为实现我国社会经济建设又好又快发展打下坚实基矗以下针对于软土路基特点展开分析与探讨：
一、高速公路软土路基的主要特点
（一）含水量大
黏土与淤泥颗粒是软土路基最为主要的成分，而颗粒有机质在各类地质环境会发生不断的沉淀，在这个过程中软土内部会形成大量的絮状结构，加上软土内部存在较大的空隙，水分极容易进入到软土内部，由此软土的含水量都普遍较高，通常来说，含水量大致在35~85%范围内。而软土在重力作用下会出现剪切变形的问题，由此一来，软土结构会遭受严重的破坏。此外，软土在发生固结沉降过程之中，由于沉降量过大将会影响交通运输的安全。
（二）抗剪强度低
抗剪强度低是软土路基的重要特点之一，在未对软土结构进行排水固结处理时，软土抗剪强度通常在20MPa以下，加上软土内部摩擦角度大约在20~35°左右，而这很大程度会造成软土抗剪强度的降低。通过排水固结技术的应用，软土路基的抗剪强度将会得到明显的提升。通常来说，排水固结的速度越快，软土抗剪强度的提升幅度越大。
（三）土壤强度较低
软土在被挤压或者是被震动过程之中，软土结构的絮状结构会发生一定程度的瓦解，相应的软土强度就会明显的降低，尤其是在软土结构遭受严重破坏时，软土可能会变成流动性土壤，而遭受破坏的软土要想恢复至原先结构需要一个漫长的过程。除此之外，软土自身防渗透能力不强，且可压缩性较大，压缩模量通常在4Pa以下。
二、高速公路软土路基施工中问题
（一）路基沉降问题
有关的调查研究显示，高速公路工投入使用一段时间后会发生路基沉降的现象，而土体压缩性大是造成路基发生沉降的最为主要的原因。路基沉降的问题危害性极大，在降低行车舒适性之外，甚至会引发交通安全事故，要想避免发生路基沉降问题，最为关键的是保障路基具有良好的稳定性。因此，在工程设计环节中，设计人员要根据相关的数据与信息，提前对路基沉降作为预测与判断，并在此基础上进行工程设计方案的修正，减少路基沉降所带来的不良影响，在实现对软土路基科学化处理同时，为高速公路工程的施工质量提供重要保证。
（二）公路滑坡问题
公路滑坡是当前高速公路软土路基施工中经常性出现的现象，究其原因是由于对于软土路基的处理不到位，且与设计要求不相符合。除此之外，在征地拆迁的影响下，施工单位盲目的加快工程施工进度，过度的压缩工期，对于软土路基的处理不够全面，在软土路基强度不符合要求情况下开展后续的工程施工，难以保证路基的稳定性，以至于出现公路滑坡问题。而针对与上述问题，解决方案是施工单位要加强对技术流程的严格控制，从思想认识上提高对施工质量的重视，按照施工计划有序开展软土路基处理工作，从而确保软土路基满足工程施工的需要。
三、高速公路软土路基施工的影响因素
（一）软土路基实际状况
在开展软土路基施工中需要考虑多方面因素，其中，软土路基本身的实际情况是需要重点考虑的问题，具体而言，包括了以下两个方面内容：其一，粘性土以及砂性土是软土路基最为常见的土质，对于软土路基的施工技术的选择时根据土壤质地进行合理选择，其，针对于粘性土路基的处理多采用密实法，而针对于砂土层路基可以采用挤密砂桩法，从而砂土的性能；其二，软土层厚度是软土路基施工技术选择时需要考虑的问题，要求施工人员根据软土层的厚薄决定采取何种软土路基施工技术。
（二）施工现场环境
高速公路的施工所处的环境对于工程施工具有重要影响，因此，针对于软土路基的处理过程之中，对于软土路基施工技术的选择，务必要充分的考虑环境因素，根据施工现场的环境合理的选择软土路基施工技术。比如，针对于地下水较大的施工环境，在开展高速公路工程施工中地下水是需要重点考虑的因素。此外，施工现场周边的温度，湿度以及气候条件等，也是工程施工中需要重点考虑的问题，确保软土路基施工技术符合工程现场施工的实际情况。
此外，对于施工现场存在建筑物的情况，施工人员要采取有效的措施严格的控制路基沉降量，避免路面出现隆起的现象。除此之外，对于工程施工难以实现对周边环境控制的情况，施工单位要与周边民众进行协商，并制定相关的保护措施，减少工程施工对周围民众的不良影响。
四、高速公路软土路基施工前准备工作
（一）进行路基的全面清理
在开展软土路基施工之前，相关人员首先要全面清理干净路基，保证施工场地的平整性。同时，要清除干净规划路线上的植物与杂物等。针对于不平坦地方要利用推土机进行填平处理。此外，鉴于高速公路通常来说较宽，要拔除或者是修剪影响施工视线以及机械设备通行的灌木或者是植物等。在路基清理干净之后，接下来要对路基进行压实处理，这样不仅可以保证机械设备的摆放空间足够，而且可以保证软土路基排水系统的合理设置，确保可以排除干净路基中的水分。
（二）准备施工所需的各类机械设备
软土路基的施工过程之中会使用多种机械设备，包括了混凝土搅拌机、震动机以及压实机等，在完成了场地平整工作的之后，各类机械设备可以进入施工现场，并将其摆放在规定的位置上，保证软土路基施工的顺利进行。除此之外，为了保证机械设备的正常运行，避免出现由于设备故障而影响施工进行的现象，相关人员要实行对机械设备的全面检查，保证机械设备的各个参数符合标准要求。
五、排水系统的设计与建设
（一）排水系统设计
在软土路基施工过程之中排水系统设计属于十分重要的内容，对于路基排水系统的设计施工单位要提高足够的重视。排水系统的设计要立足于全局角度，实现经济效益与环境效益的统一，实现可持续发展的目标。对于高速公路路段的排水系统的设计，要充分的考虑当地的水文地质以及土壤质地等情况，确保路基排水系统能够保持与当地现有排水系统的相互协调，同时保证与地下道排水系统相结合。针对于经过隧道的高速公路，在排水系统设计时要注重对现有的隧道涵洞的利用，提高资源利用效率同时实现将施工成本降至最低的目标。
（二）排水系统建设
鉴于软土路基含水量高这一特点，在开展软土路基施工过程之中，要重视排水系统的建设以排除多余的水分，否则，在软土承载力难以满足车辆负荷与碾压情况下会造成路面塌方的情况。同时，排除地下水以及之地表水是对施工场地进行填土处理的基矗此外，施工中在陡峭位置布置宽0.5m、深1m的沟槽。公路施工结束后在公路两侧进行斜坡的修建，并对斜坡表面进行混凝土浇筑，从而保证斜坡具有良好的平整度。沟槽以及斜坡的作用在于可以防止路基受到雨水和积水的冲刷与侵蚀，避免路面发生塌方问题。
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六、高速公路施工中软土路基的几种处理施工技术
（一）表层处理施工技术
表层处理技术是一种应用广泛的软土路基处理技术，该技术的工作原理是通过排除地表水或者是添加材料等方式的应用实现提升软土地基强度的目标。其中，针对于地表含水量大且土质良好的软土地基，该技术具有良好的应用效果，具体应用方式是首先施工人员开挖沟槽，而后利用沟槽排除地表水，接下来采用透水性良好的材料实行回填处理。与此同时，针对于含水量大的软土地基，在处理过程之中可以应用砂垫层法，该方法利用砂垫层铺设的方式以降低软土路基的含水量，达到固定软土层的效果。针对于软土层不均匀的地基，在软土地基处理中可以采用通过化纤无纺布后者是玻璃纤维格栅的铺设来平衡地基荷载，避免地基出现不均匀沉降的现象。针对于粘性土质，在软土地基处理时可以运用添加剂方式，通过在软土在添加水泥、石灰等材料降低软土中地方含水量，实现软土路基的固结，从而提升路基的稳定性。
（二）排水砂垫层技术
针对于软土层薄且含水量大的软土地基的处理可以采用砂垫层法，该方式在固结软土层的同时可以使填土内部水位下降。对于排水距离长且填土面积大的情况，要通过设置盲沟来缩短砂垫层内部排水距离，保证可以全面彻底的排出水分。粉土这种填料缺乏良好的透水性，在坡脚周边砂垫层被土覆盖时将会影响侧向排水，基于此，施工人员要采取相关措施加强对砂垫层端部的有效处理。
针对于土质良好但是含水量大的软土路基，在处理时可以采用表层排水方式，先开发沟槽而后进行填土，完完全全的排出地表水同时，要尽量减少地基上层部分的含水量，避免机械设备的运行受到不良影响，其中，对于回填材料的选择，可以采取砂砾以及碎石等材料，从而保证回填材料具有良好的透水性。
（三）机械碾压技术
对于高速公路的软土路基处理过程之中，针对于粘土层主要采用的机械碾压处理技术。鉴于粘土层具有流动性强的特点，在实行对于粘土层这种软土路基处理中主要利用机械对其进行碾压，从而达到压实黏土层的效果。
高速公路工程施工范围较广，软土路基的分布较为的零散，普通土路基与粘土层路基混合分布的情况非常的普遍，造成路基表层土的厚度差异性较大。基于此，在开展高速公路软土路基处理过程中，施工单位有必要科学合理的安排好机械碾压技术，通过机械设备实施大范围的碾压，从而促进地基密实度的提高。机械碾压技术在粘土层软土路基处理中的应用，不仅可以保障碾压质量与效果，而且确保粘土层路基以及正常路基均可以满足工程施工的需要。
（四）回填土技术
回填土技术是系统化的软土路基处理技术，在高速公路的软土路基处理中应用广泛，该技术的操作流程是：首先，施工人员以施工方案为依据下将软弱土质挖除，而后利用良好的土质进行回填处理。需要注意的是，在进行软土挖除中要求施工人员务必要根据施工方案进行，禁止随意的进行施工，避免影响路基的稳定性。其次，在完成了回填土填筑后要平整路面，并在此基础上通过压路机的应用进行路面的压实处理，之后由专业人员检查路面的强度以及密实度等相关指标。在开展填筑施工过程之中可以采用分层回填方法，对软土路基部位进行材料的填充。结束了回填施工之后，要通过检测仪器的应用对路基沉降情况进行全方位的观测，并根据对观测结果的分析采取有效的措施修复未达标的路基，从而为软土路基的整体稳定性与坚固性提供重要保障。
（五）高压喷射注浆技术
高压喷射注浆技术主要针对于以砂土、砂砾以及淤泥等为软土的软土路基进行处理，该技术通过综合应用高压射流切割技术以及注浆技术，实现对软弱土层的有效加固处理。这一技术的具体操作流程是：首先，施工人员通过钻机的应用进行钻孔，在钻孔到适当深度时通过注浆管的应用将水泥浆喷出，而利用高压所喷出的水泥浆将会成为一股高射流体，高射流体会对软土进行切割搅动。与此同时，在提升整个过程之中钻机杆始终保持旋转状态，由此水泥浆可以进入至土体内部，并凝结为固结体，从而促进软土路基的强度的提升。如下图1所示：
（六）冻结处理技术
对于软土路基的处理经常会使用冻结技术，该技术利用了二氧化碳以及氮膨胀的原理实现对软土路基的处理，具体实施流程是首先利用冷却液冷却软弱土层，在增加软土地基强度的同时降低路基的可压缩性，冻结处理技术因其自身的众多优势在软土路基施工中应用范围不断地扩大。
（七）压密注浆碎石桩技术
压密注浆碎石桩技术的具体操作流程是，首先，应用钻孔机器开展钻孔作业，接着向钻孔内部投入碎石，并向石孔利用高压注入水泥浆，在水泥浆初凝后，通过高压的应用将水泥浆注入碎石桩体与桩周围，这样改变桩体周边土质同时，可以显著的增强桩之间复合路基强度，从而促进路基承载力以及稳定性的提高。
（八）深层水泥搅拌桩技术
深层水泥搅拌桩技术是一种常用的软土路基处理技术，对于该技术的使用要遵循以下几个步骤：
首先，在软土路基上方位置悬挂吊锤，要严格的控制桩体的垂直度，并以实际情况为基础实行对吊锤的垂直度的适当调整，确保垂直度符合相关的规定要求；
其次，全面的检验水泥搅拌机的质量，加强对水泥使用量的控制，否则，过量的水泥会影响水泥搅拌机的性能；
再次，优化调整水泥搅拌桩的具体配合比；
最后，通过"二喷四搅"施工工艺的有效使用来加固软土路基。
（九）复合路基处理技术
复合路基处理技术是重要的软土路基施工技术，该技术以粉喷桩技术以及旋喷桩技术为基础实现对软土有效处理。这一技术在处理桥头附近的软土路基方面具有良好的效果，可以显著的提升桥背的填筑质量，而这是复合路基处理技术的主要优势，该技术的弊端是施工成本较高且控制难度大，所以该技术的应用范围不大。在使用该技术进行软土路基施工中，要加强对送灰量的严格控制，并保持复合搅拌速度与施工进度相一致。
（十）添加剂处理技术
针对于软土粘性大这一特点，在进行软土路基的处理过程之中，可以在软土路基中加入适量的添加剂，其中，石灰、水泥以等是添加剂的主要成分，通过在软土路基中掺入石灰以及水泥等材料，不仅可以使得土壤含水量大幅度的下降，而且可以使土体发生团聚效应，促进土壤快速的固结，从而达到增加软土路基稳定性的作用。
结论：
总而言之，高速公路工程施工中经常会遇到软土路基，而软土路基因其稳定性与强度不足，将会给工程施工带来不良的影响，对于采取有效的施工技术加强对软土路基的处理是极为必要的。其中，鉴于地形复杂多样，针对于不同土质的软土地基在处理时要采用相应的施工技术，从而保障软土路基施工的质量，为高速公路的施工的整体质量提供重要保障，推进我国的社会经济建设健康长远发展。
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论文作者:方文轩
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：土路论文; 路基论文; 技术论文; 高速公路论文; 工程施工论文; 强度论文; 施工技术论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;