高速公路建设中的软土路基施工技术

引言：随着我国高速公路网建设规模的不断扩大，越来越多的高速公路线路不可避免地穿越沿海地区、河流冲积平原等软土分布区域。面对软土路基施工中的沉降过大、稳定性差、承载力不足等问题，工程技术人员需不断创新与改进施工技术，以确保高速公路工程质量与运营安全。因此，研究与总结软土路基施工技术，对于提高高速公路建设质量与效率具有重要的实践意义。

1. 软土路基的工程特征

1.1 高压缩性与低承载力

软土路基压缩指数通常达 0.3\~0.8，承载力仅为 30～70kPa ，远低于高速公路标准要求。其微观结构中大量孔隙与有机质导致在荷载作用下极易发生显著变形，且存在明显二次压缩特性。这种高压缩性与低承载力的组合，使得未经处理的软土路基无法直接承受高速公路运营荷载，若处理不当，将引发路面开裂、沉陷甚至塌方等工程事故。

1.2 长期沉降与侧向位移

软土路基即使在高速公路通车后仍会持续产生缓慢沉降，总量可达数十厘米，持续时间长达5\~10 年。填筑过程中，软土还会发生显著侧向挤压，推移量达 15\~30 厘米，极易诱发路基滑移破坏与边坡失稳。这种长期变形特性严重影响路面平整度与行车安全，要求施工中必须采取有效技术措施控制沉降量与侧向位移，确保路基长期稳定性满足设计要求。

1.3 渗透性低与固结缓慢

软土渗透系数极低 (10^-6\~10^-8 厘米 / 秒 )，导致孔隙水排出困难，固结过程异常缓慢。自然固结周期可长达数年，与高速公路紧张的建设周期形成矛盾。超静孔隙水压力长期存在会使地基处于不稳定状态，威胁路基安全。因此，加速软土固结排水成为路基处理的核心技术难点，各种软土施工技术主要围绕如何加快排水固结、提高稳定性展开。

2. 软土路基施工技术的应用要点

2.1 真空预压法

真空预压法作为软土处理的高效技术，通过在处理区域铺设密封膜创建相对密闭环境，利用真空泵抽气形成负压，产生约 80-90 千帕的附加压力促使地基固结。该方法运用大气压力驱动土体中孔隙水排出，显著加速软土固结进程。施工过程中，密封膜完整性至关重要，现场人员应加强巡查，防止漏气；真空度指标必须实时监测，确保维持在-80 千帕以上；边坡设置水平排水管，辅以竖向排水井，形成立体排水网络。真空预压适用于超软弱地基处理，尤其适合水域附近无堆载条件地段，具备不增加侧向位移、施工速度快、环境影响小等独特优势。实践表明，对于淤泥质软土，处理60 天后可提升承载力2-3 倍，沉降量控制在设计预期范围内，效果显著。

2.2 堆载预压法

堆载预压法通过在软土路基上临时堆置超高填料，利用上覆荷载重量产生附加压力，迫使软土中孔隙水排出，达到加固目的。此技术实施阶段需把控几个关键点：填料应分级加载，避免突加荷载诱发失稳；设置观测点监测沉降量与孔隙水压力，当沉降速率低于 3 毫米 / 周时，方可视为预压完成；预压高度依据计算确定，一般为设计高度的1.2-1.5 倍；预压持续时间通常为 3-6 个月，视软土层厚度而定。堆载预压往往与排水固结措施搭配使用，铺设双向排水毯与竖向排水体，提高排水效率。该方法优势在于设备简单，材料来源广泛，经济实用，单纯堆载处理成本仅为深层搅拌法的 30% 左右。然而，其局限性也不容忽视：占用施工场地周期长，且易引起软土侧向挤压，需加强对临近构筑物影响的监测与控制。

2.3 塑料排水板技术

塑料排水板技术通过专用机械将带有滤膜的塑料排水板打入软土层，形成竖向排水通道，配合地表水平排水毯构建完整排水系统。排水板芯部槽沟设计创造出毛细通道，加速孔隙水排出，显著缩短固结时间。施工中，排水板间距控制在 0.8-1.5 米，呈三角形或方形布置；打设深度应达到软土层底部或硬土层顶部以上0.5 米；打设过程保持垂直度，偏差控制在 1.5% 以内；防止板材折断或断裂，确保排水连续性。实践表明，采用排水板后，地基固结时间可从数年缩短至3-6 个月，大幅提升施工效率。

2.4 水泥深层搅拌法

水泥深层搅拌法依靠专用设备将水泥浆液注入软土层并进行机械搅拌，形成水泥土桩体或连续墙，提升路基整体强度与稳定性。施工时，需精确控制水泥用量，一般为 150-250 千克 / 立方米，过少影响强度，过多则浪费资源；搅拌深度应穿透全部软土层，进入硬质土层 0.5-1 米；搅拌速度控制在 20-40 转 / 分钟，确保混合均匀；上提速度保持在 0.3-0.5 米 /分钟，避免桩体断裂。该技术特别适用于高填方路基与桥台过渡段等重点部位，处理后路基承载力可达 150-300 千帕，满足高速公路设计要求。桩体布置形式多样，可采用单排、双排或网格式，依据荷载大小灵活设计。水泥搅拌桩施工优势显著：强度发展快，7 天即可达到设计强度的 70% ；处理深度大，可达20 米以上；适应性强，几乎适用于各类软土地基；节省工期，相比预压法可缩短施工周期 60% 左右。但也存在质量检测难、水泥用量大等问题，实际应用中需加强现场管理与质量控制。

2.5 轻质材料填筑法

轻质材料填筑法通过选用密度低于普通土体的特殊材料替代传统填料，减轻路基自重，降低对软基的压力，从根本上避免过大沉降与侧向位移。常用轻质材料包括泡沫混凝土（密度 400-800 千克 / 立方米）、膨胀聚苯乙烯（密度15-30 千克/ 立方米）、陶粒（密度300-600 千克/ 立方米）等，比重仅为普通土体的1/5 至1/50。施工过程中，轻质材料需分层铺设，每层厚度控制在30-50 厘米；两侧设置混凝土挡墙或土工格栅包裹，防止材料侧向扩散；表面铺设土工膜或粘土保护层，避免雨水渗透损害材料性能；对于泡沫混凝土，应控制其流态性，保证浇筑均匀。该技术最适用于桥头跳车段、既有路基拓宽、暗涵顶部等特殊部位，能有效解决传统方法难以克服的工程难题。轻质材料填筑虽然单位造价较高，但综合考虑工期缩短、后期维护成本减少等因素，在全寿命周期内具备明显经济优势。实践中，往往将轻质材料与传统方法组合使用，形成 " 上轻下重 " 的复合结构，既保证强度要求，又控制总体造价，取得良好工程效果。

结束语

软土路基施工技术在高速公路建设中具有不可替代的重要作用。随着工程实践的深入与科技水平的提高，软土路基处理技术将朝着更加经济高效、环保安全的方向发展。未来应加强智能监测技术与软土处理技术的结合，实现路基沉降变形的实时监控与精准预测；深入研究新型环保材料在软土加固中的应用，减少传统处理方法对环境的负面影响；优化各种处理技术的组合应用方案，提高处理效果与经济性。通过不断创新与完善软土路基施工技术，必将为我国高速公路建设质量提升与运营安全保障提供有力技术支撑。

参考文献：

[1] 付云 . 软土路基施工技术在高速公路施工中的应用 [J]. 汽车周刊 ,2024,(08):124-126.

[2] 王晨 . 高速公路施工中的软土路基施工技术研究 [J]. 四川建材 ,2024,50(07):180-181+184.

[3] 李广玲 . 浅析软土路基施工技术在高速公路工程施工中的应用 [J].四川水泥 ,2024,(04):211-213+216.