高速公路路基施工中的软基处理技术研究

引言

在我国基础设施建设持续推进的背景下，高速公路网络不断延伸拓展。然而，复杂的地质条件使得高速公路路基施工常面临软土地基的挑战。软土地基以高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度和差渗透性等特性，成为影响路基工程质量的关键因素。因此，深入研究并合理应用软基处理技术，对保障高速公路建设质量、提升交通运输服务水平具有不可忽视的重要意义。

一、软土地基的特性及对高速公路路基的影响

（一）软土地基的物理力学特性

软土地基的物理特性主要体现在其独特的物质组成与结构上。高含水量源于软土形成过程中所处的水饱和环境，大量水分填充于土体颗粒间隙，导致孔隙比显著增大。这种结构使得土体在受力时，颗粒间的相对移动更为容易，从而表现出极高的压缩性。在力学性能方面，由于软土颗粒细小且多呈絮凝状结构，颗粒间的连接以较弱的分子引力和静电引力为主，致使土体抗剪强度极低，难以承受较大的外部荷载。同时，其渗透性差的特性，使得孔隙水在土体中的流动极为缓慢，在荷载作用下孔隙水压力难以快速消散，进而影响地基的固结过程，延缓地基强度的增长。

（二）软土地基对高速公路路基沉降的影响

高速公路路基填筑过程中，软土地基在填土荷载作用下，沉降现象复杂且持续时间长。瞬时沉降主要发生在加载瞬间，由土体的弹性变形引起；主固结沉降则是随着孔隙水的逐渐排出，土体颗粒重新排列而产生，这一过程会持续较长时间；次固结沉降源于土颗粒间的蠕变等因素，在主固结沉降基本完成后仍会缓慢发展。若软土地基处理不当，过大的沉降量会导致路面出现明显凹陷，影响行车舒适性，甚至可能引发车辆行驶安全隐患。此外，软土地基本身的不均匀性，如厚度、土质特性的差异，会造成路基不同部位沉降量不一致，进而引发路面开裂、错台等病害，严重降低道路的使用性能和服务质量。

二、高速公路路基施工中常用的软基处理技术

（一）换填法

换填法作为一种传统且有效的软基处理技术，其核心在于通过置换不良软土，改善地基性能。在施工时，依据设计要求将路基范围内一定深度的软土全部或部分挖除，然后换填具有良好力学性能的材料，如级配砂石、灰土、素土等。换填材料的选择需综合考虑其强度、压缩性、透水性等因素，以确保换填后的地基能够满足承载要求。换填过程中，严格控制材料的摊铺厚度和压实工艺至关重要，合理的摊铺厚度有助于保证材料压实均匀，而科学的压实方法和足够的压实遍数则能有效提高换填层的密实度，增强地基的承载能力，减少后续沉降。该方法适用于软土层厚度较薄的工程场景，具有施工工艺简单、工期短等优势。

（二）排水固结法

排水固结法是针对软土地基孔隙水难以排出、固结缓慢的特点而研发的处理技术。其原理是通过设置竖向排水体（如砂井、塑料排水板）和水平排水垫层，构建完善的排水通道网络，加速土体中孔隙水的排出。在加载预压作用下，土体孔隙中的水分在压力差作用下，通过竖向排水体快速流向水平排水垫层，进而排出地基。随着孔隙水的不断排出，土体孔隙比减小，有效应力逐渐增加，地基强度得以提高，沉降也逐渐趋于稳定。排水固结法可根据工程实际需求选择不同的预压方式，如堆载预压法通过在地基上堆填重物施加荷载，真空预压法则利用真空负压加速排水固结，二者在不同地质条件和工程要求下各有优势，能够有效改善软土地基性能。

（三）复合地基法

复合地基法是通过在软土地基中引入增强体，与原地基土共同构成复合地基，协同承担上部荷载。常见的增强体包括碎石桩、水泥土搅拌桩、CFG 桩等，不同类型的增强体其作用机制和适用条件存在差异。碎石桩主要依靠挤密周围土体和自身的排水作用，改善地基的密实度和排水性能；水泥土搅拌桩通过水泥与软土的充分搅拌混合，发生物理化学反应，形成具有一定强度的桩体，桩体与周围土体共同工作，提高地基承载力；CFG 桩作为刚性桩，具有较高的强度和刚度，能够有效减少地基沉降。复合地基法可根据工程地质条件和设计要求灵活选择增强体类型和布置方式，在提高地基承载力、控制沉降方面具有显著效果，广泛应用于各类软土地基处理工程。

三、高速公路路基软基处理施工要点及质量控制

（一）施工前的准备工作

施工前的准备工作是确保软基处理工程顺利开展的基础。首先，要进行全面、细致的地质勘察工作，运用钻探、原位测试等多种手段，准确获取软土地基的分布范围、土层厚度、物理力学指标等详细信息，为后续处理技术的选择和设计提供可靠依据。其次，根据地质勘察结果和工程设计要求，结合现场实际施工条件，制定科学合理的施工方案。施工方案应明确施工工艺、施工顺序、施工进度计划以及质量安全保障措施等内容，确保施工过程有序进行。此外，对施工所需的设备和材料进行严格的检查和检验，确保施工设备性能良好、运转正常，材料质量符合相关标准和设计要求，从源头上保障工程质量。

（二）施工过程中的质量控制

施工过程中的质量控制是保证软基处理效果的关键环节。对于换填法施工，需严格把控换填深度，确保软土清除彻底；精确控制换填材料的摊铺厚度，避免出现厚度不均的情况；同时，通过合理选择压实设备和控制压实参数，保证换填层达到规定的压实度。在排水固结法施工中，要确保竖向排水体的施工质量，保证其垂直度、深度和间距符合设计要求，以保证排水通道的有效性；加强对水平排水垫层的施工质量控制，保证其厚度和排水性能。对于复合地基法施工，严格控制增强体的施工参数，如桩长、桩径、桩间距、水泥用量等，确保增强体的质量和承载能力；加强对桩体施工过程中的垂直度和连续性控制，避免出现断桩、缩颈等质量问题。

（三）施工后的检测与验收

施工后的检测与验收是判定软基处理工程是否达到预期效果的重要环节。通过采用静载荷试验、标准贯入试验、动力触探试验等多种检测手段，对处理后的地基承载力、压缩性、密实度等关键指标进行检测。静载荷试验能够直观地反映地基在实际荷载作用下的承载性能；标准贯入试验和动力触探试验则可通过测试土体的贯入阻力，间接评估地基的密实度和强度。将检测结果与设计要求和相关规范标准进行对比分析，判断软基处理效果是否满足工程需求。只有当各项检测指标均符合要求时，方可进行后续的路基填筑等施工工序，确保高速公路路基工程的整体质量和安全性。

结束语

软基处理技术是高速公路路基施工质量控制的核心内容，直接关系到高速公路的工程质量和使用寿命。当前，多种软基处理技术在实际工程中发挥着重要作用，但每种技术都有其适用范围和局限性。在高速公路建设实践中，需充分结合软土地基的具体特性、工程建设要求以及施工条件等因素，科学合理地选择软基处理技术，并严格把控施工全过程的质量控制要点。

参考文献：

[1] 张祯 . 路基软基处理技术在高速公路施工中的应用 [J]. 工程技术研究 ,2025,10(02):62-64.

[2] 王乾. 高速公路路基施工中软土处理技术研究[J]. 城市建设理论研究( 电子版 ),2025,(01):160-162.

[3] 费载德 , 李广华 . 高速公路工程施工中软基处理关键技术 [J]. 运输经理世界 ,2023,(33):22-24.