高速公路工程软土路基施工技术

随着高速公路建设规模逐渐扩大，建设里程逐年增加，对高速公路建设水平提出了新的要求。在高速公路路基施工中，常发现局部路基含水量较高、承载力较差，呈软土性状。

1软土路基施工特点

根据对高速公路路基工程施工经验可知，软土路基具有较低的承载能力，且含水量较高。软土路基在受到上部持续荷载作用下，将可能造成路基出现不均匀变形。如果在实际工程施工中，未针对软土路基采取有效地软基加固措施，将会造成软土路基在荷载作用下，软土发生流动，从而给高速公路路基的稳定性产生隐患，降低了路基的耐久性。

1．1道路和桥梁工程的建设在露天开放

路基施工受施工环境的影响较大，同时在路桥项目的施工区域内，可能设计到市政管涵、交通设施等，需要与社会各部门之间的交流比较多，干扰多，施工多变化因素较多。

1．2路桥路基施工复杂

在市政路桥施工过程，除路基施工外(路床)本身，还涉及到较多的分部分项工程，它还包括到土石运输、沿线管涵、路肩、斜坡、排水线、挡土墙等施工。

1．3公路桥梁的施工以机械为主

在市政路桥路基施工中，多采用大型机械进行路基施工，人工工作协助。在人工配合的情况下，施工作业必须由专人进行指挥，并采用分段或平行作业的方法进行路基施工。

2软土路基处理的技术

2．1换填法

换填施工主要是将软弱地基全部挖除或者部分挖除，再用透水性好的土质进行填筑、压实。该方法主要应用于软土路基较浅的区域。换填法施工主要是以机械施工为主，以人工为辅。根据对软土路基施工经验可知，采用换填施工方法多应用在软土路基不大于3m的深度范围内。采用换填的材料主要是二灰土、碎石、砂砾等，上述这些材料具有较高的稳定性，且在置换后对周围的土质无影响。在换填施工中，由于涉及到挖方和填筑、压实施工，需要用到大型机械设备和较多的施工人员，需要考虑好挖掘的土方放置的位置，避免对周围土质造成破坏。在软土换填后，需要对填筑、压实施工后的路基进行承载能力的测试，确保软土路基处理质量符合高速公路路基施工要求，避免后期路基出现不均匀沉降现象。

2．2排水固结法

排水固结法，主要是利用人工布置的排水设施，将软土路基中孔隙水收集、排出，以此降低软土路基中孔隙水，提高软土路基的密实度，从而提高软土路基土质的承载能力，实现了路基的稳定性和避免路基的后期沉降。排水固结法主要应用在粘土性质和淤泥质的软土路基中。

2．2．1真空预压法真空预压法，该方法主要是应用真空泵的负压原理，抽取软土路基中孔隙中的空气和水分，降低软土路基中的水分，以增加软土路基的密实度，实现软土路基加固效果。研究发现，该方法主要应用于地下水比较多，且土体的渗透能力较差的区域，并对路基的承载能力有较高要求的路基段。真空预压法，采用真空泵抽水，减少了堆载的工作量，路基处理效果较好，且对周围环境破坏较小。但是采用该方法加固处理成本较高。

2．2．2砂井预压法砂井预压法主要是利用透水性较好的砂袋对软土路基区域进行预压，在软土路基内部行程了排水通道。可以将软土路基的水分排出，减少了软土土质中的含水量，提高路基的固结程度。砂井预压法中对砂袋的要求较高，要求砂袋具有较好的渗透性、耐久性，且直径一般为10cm。

2．3密实法

2．3．1强夯法强夯法主要是利用吊装机械、重锤对软土路基进行夯实处理。在对软土路基进行强夯施工时，利用起重设备将重锤吊起到设计高度后，然后重锤自由下落到软土路基上，重锤自由下落的能力作用在软土路基上，使得软土路基在冲击力作用下，排出内部的水分，提高了软土路基土质的密实度，提高了土体的固结程度，实现了软土路基的土质改良加固。同时，为了确保对软土路基改良加固的效果，在采用强夯法时，需要对土质特性进行检测，选择合适的下落高度和重锤，以最大程度上实现对软土路基的加固改良。强夯法处理软土路基主要应用在饱和程度较低的粉质粘土中，且处理深度不宜过大，一般在6m～8m为宜。该方法施工难度较小，适用范围广，采用的设备相对较简单。且采用该方法施工速度较快，可在短时间内实现对路基的加固效果。但是该方法不宜用于周围有建筑物的软土区域。

2．3．2抛石挤淤法抛石挤淤施工方法是针对液性指数较高的软土路基，为了提高该种类型软土路基的承载能力，在其中抛掷片石，然后借助外力作用，挤出淤泥中的部分水分，实现了路基的稳定性。采用该种类型的软土路基处理方法与其他治理方法存在的一定区别，抛石挤淤方法主要是对淤泥采用片石进行置换。研究发现，抛石挤淤方法施工的重点是把控抛石的速度，抛石的速度较快，路基中的淤泥则会越少。同时，若在山区修建高速公路中局部区段为软土路基，则可采用该方式，片石可就地取材，不仅可以增强路基的稳定性，且还减少了材料的运输成本，保障了工程施工进度。

2．4复合式地基法

复合式地基处理法其原理是在软土路基的土体内增加人工增碎石桩或者水泥搅拌桩构成人工地基，使地基中应力按材料模量重新进行分布，大部分荷载由桩体承担，桩间土的应力相应减小，但土体仍与桩体共同承担荷载。该方法的施工工艺成熟，是处理深厚软土路基的常用方法;能大大缩短固结时间，处理后路基强度提高大、工后沉降小，但施工工期长，工程直接投资较大。

2．4．1水泥搅拌桩复合式地基法中，多采用水泥搅拌桩，其主要是是利用水泥与软弱地基进行均匀搅拌，然后固化软弱地基。通过水泥砂浆与软弱路基土体的均匀搅拌，水泥硬化后使得土体颗粒固化成具有一定强度、稳定性的整体，与天然的地基形成一个复合式的地基，从而一定程度上提升路基的承载能力。

2．4．2工程CFG桩实施在市政路桥工程路基施工中采用CFG桩施工技术，可有效的提高路基的承载能力。其主要是利用粉煤灰、碎石、水泥、石屑等混合物，搅拌均匀形成的一种具有高强度、高粘度的工程用桩。与传统的碎石桩相比，CFG桩具有较高的承载能力，可有效地提高市政路桥路基的稳定性，减少不均匀沉降量。在CFG桩施工中，首先需要根据实际工程地质的基本情况、外部环境等因素选取合适的外加剂和固化剂，而外加剂的品种如硫酸钠、石膏、木质素磺酸钙、氯化钠等，并且可以根据施工要求，加入一定剂量的粉煤灰;水泥选用325以上的硅酸盐水泥;针对固化剂需要根据实际工程施工需要确定添加剂量，一般控制在12%～13%，水灰比控制在0．45～0．5范围内。

3结语

综上所述，在高速公路施工建设过程中，需要加强对软土路基加固改良施工的重视，优化选择适宜的加固改良方案，以减少土质中的含水量，提高路基的密实度，改善路基的承载能力，提高路基的稳定性，以实现高速公路的可持续发展。