高速公路施工软土路基的处置及施工技术

摘要：高速公路软土路基施工是工程建设中的重要环节，软土具有含水量高、压缩性大、强度低等特点，给施工带来诸多难题，针对软土路基施工技术进行深入研究和探讨具有重要意义。近年来随着施工机械设备的不断更新和施工工艺的持续改进，软土路基处理技术取得显著进展。本文介绍了高速公路施工中软土路基的特点以及相应的处置方法和施工技术，以确保路基质量和公路安全。

关键词：高速公路；软土路基；处置；技术

引言

高速公路作为我国交通运输体系中的主要组成部分，其在建设过程中，地形、地质条件较为复杂，尤其是在我国南方地区或沿海地区，软土路基更是普遍现象，因此如何有效高质量处理软土路基，便成了高速公路施工主要技术难题。软土路基由于其自身具备的强度低、易压缩等特点，导致其实际施工环境复杂，且难以控制，一旦后续出现较为严重的路基沉降，便会严重影响高速公路的通行质量，甚至危及驾驶人员的人身安全。

1软土路基的特点

软土路基具有明显的工程特性，主要表现在含水率高、孔隙比大、压缩性强、承载力低等方面，软土中的粘土矿物含量较高，其中以蒙脱石、伊利石为主，这些矿物具有较强的吸水性和膨胀性，会导致软土在受到外部荷载时容易产生较大变形。软土的结构强度低，天然含水量远超过液限，处于饱和或近似饱和状态，使得软土呈现出高压缩性和低抗剪强度的特点，在自重压力和外部荷载作用下软土容易产生较大固结变形，且固结时间长，工后沉降显著。软土的渗透性较差，在压密过程中孔隙水压力消散缓慢，影响固结进程，软土路基还存在触变性强的特点，在扰动作用下容易失去原有强度且恢复时间较长，其承载力也会随含水量的增加而显著降低，在雨季施工时尤其明显。软土中有机质含量较高，在微生物作用下会发生分解产生次生压缩，影响路基的长期稳定性。软土的工程特性决定了在高速公路施工过程中必须采取有效的处理措施，通过降低含水率、提高密实度、增加强度等手段改善路基的承载能力和稳定性，确保工程质量。

2软土路基的处置方法

2.1土石混合法

土石混合法是一种常用的软土路基处置方法，通过混合适量的砂石或碎石与软土，从而改善土壤的工程性质。土石混合的原理在于，在软土中添加坚硬的颗粒，如砂石或碎石，以填充土壤颗粒之间的间隙。这样可以增加土壤的密实度，提高抗剪强度和承载能力。混合材料的选择需要考虑土壤类型、水分含量和所需的工程性能。混合过程通常涉及使用重型机械将砂石或碎石均匀分布在软土表层，并通过适当的混合方法确保两者充分结合。土石混合法的优点在于可以有效提高路基的稳定性和承载能力，降低了软土路基的变形和沉陷风险。

2.2水泥土法

水泥土法是软土路基处理的另一种有效方法，通过添加水泥到软土中，利用水泥的固化作用来增强土壤的强度和稳定性。水泥土法的核心原理是将水泥与软土混合，形成水泥土或水泥土浆。水泥颗粒在与水化反应的过程中逐渐水化，并形成坚硬的结晶物质，牢固粘合土壤颗粒。在实际施工中，水泥通常以粉末或浆状形式加入软土中，然后通过搅拌和混合确保水泥均匀分布。混合后的土壤需要一定的养护时间，以确保水泥充分硬化和固化。水泥土法的优点包括显著提高了软土路基的强度和稳定性，减少了变形和沉陷的风险。其适用于需要更高承载能力的路段，如桥梁、高架路等，但需要精确的设计和施工控制，以确保水泥与土壤充分反应。

2.3加设加筋板

加设加筋板通常采用钢筋混凝土板，这些板被置于软土路基表层下方。这些板的设计和安置旨在分散上部道路荷载，将荷载传递到更深层次的稳定土壤中。在施工过程中，首先进行路基的挖掘，然后将加筋板安置在合适的深度。通常，这些板的排列方式是根据工程要求和土壤特性来确定的，以确保均匀分布载荷。加设加筋板的优点在于可以有效分散荷载，减轻软土路基的变形和沉陷风险。其特别适用于需要支撑重型车辆通行的路段，如高速公路和桥梁。

3软土路基施工技术

3.1排水固结技术应用

排水固结技术是软土路基处理中常用的施工方法，主要通过设置排水通道加速软土固结，在施工中采用塑料排水板作为主要排水材料。排水板芯材采用聚乙烯材质，外包无纺土工布作为过滤层。排水板断面宽度为100毫米，厚度为4毫米，纵向通水量不小于每天100立方米，施工时采用专用的打设设备，确保排水板竖直度，偏差控制在1.5%以内，打设深度应贯穿软土层并插入下卧层50厘米。排水板平面布置采用三角形或方形布置，间距根据土质条件确定，一般在1.21.5米之间，在排水板顶部设置水平排水层，采用砂垫层或塑料排水带，厚度不小于30厘米，确保排出水能够及时导出，通过排水固结工艺可使软土层的固结度在90天内达到85%以上，显著加快施工进度。

3.2深层搅拌法

深层搅拌法在软土路基处理领域占据着重要的地位。其原理是借助深层搅拌机械，把水泥、石灰等固化剂与软土进行强制搅拌混合，促使软土硬结，从而形成具备一定强度的加固土桩体。在施工环节，首先要确定搅拌桩的平面布局，常见的布局形式为等边三角形或正方形排列，桩间距大概在1～1.5米的范围。搅拌桩的直径一般处于50～70厘米之间。接下来，将深层搅拌机械移动至预定位置，使搅拌头下沉到设计深度，这个深度是依据软土的厚度而定的，通常为软土路基的整个厚度。在搅拌头下沉过程中，要同时进行喷浆（粉）和搅拌操作。固化剂的掺入量取决于软土的性质以及加固要求，一般为被加固土重量的12%～20%。与此同时，搅拌头的提升速度需要控制在0.5～1米/分钟之间，以此确保搅拌的均匀性。深层搅拌法能够提升软土路基的强度与稳定性，对于含水量高、孔隙比大的软土，其效果尤为显著，并且该方法对周边环境的影响相对较小。

3.3堆载预压法

堆载预压法在软土路基施工处理中有广泛应用，该方法通过在软土路基上堆放一定重量的材料，对软土施加预压荷载，使软土中的孔隙水排出，软土逐渐固结。堆载材料可以是土料、石料等。堆载的高度根据软土的性质和工程要求确定，一般要根据软土的承载能力和预计的沉降量来计算。例如，对于承载能力较差的软土，堆载高度可能在2～3米之间。堆载时要注意均匀加载，避免局部压力过大导致软土侧向挤出。加载速率也需要严格控制，一般控制在每天5～10厘米的填土高度。在堆载预压过程中，要对软土路基进行监测，监测内容包括沉降、水平位移等。沉降观测点的布置间距一般为20～50米，水平位移观测点布置在路堤坡脚处。如果沉降速率过快或者水平位移过大，要及时调整堆载速率或者采取其他加固措施。堆载预压法的优点是可以有效减少软土路基的后期沉降，提高路基的稳定性，但缺点是施工周期较长，需要较大的堆载场地。

结束语

综上所述，软土路基施工难度相对较大，在施工期间要考虑到软土路基与常规路基的差异和特点，针对软土路基的特性选择性价比高、处理效果好的施工技术。施工期间，相关人员要考虑到软土路因自身性能可能会出现的沉降、稳定性差问题，在对深层软土进行处理时，注意避免给周围环境造成过多破坏，在此基础上优化施工技术方案，提升软土路基施工处理技术的应用有效性。施工期间相关人员要做好有效的施工质量管理控制，分析处理技术要点是否得到落实，在软土路基施工结束后要重点对其进行检测和验收，确保软土路基施工效果达到预期目标，为后续公路施工开展打下良好基础。

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