高速公路施工中的软土地基的处理技术分析

作者：倪鹏

来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第9期

倪鹏

中铁四局集团第五工程有限公司江西九江332000

摘要 高速公路施工过程中，路基处理是其中较为重要的环节，若路基质量不达标，将影响整个工程的施工质量，严重时可引发重大的安全事故，给企业和个人带来巨大的损失。软土地基是公路工程施工中的常见问题，其处理方法有多种，在进行方法选择时，应根据工程质量要求，结合工程预算、工程进度、处理方法的优缺点等多方面要素，选择合适的处理技术。

关键词 软土地基；夯实法；填石法；挤密法；注浆法

1 概述

软土地基问题是高速公路施工过程中较为普遍的问题，也是不可避免的问题。当土壤中含水量较高，且渗水性较低时，土壤中颗粒之间的空隙较大，导致土壤承受力不能达到构造物所要求的承载要求，这被称为软土地基。施工时，若不对软土地基进行严格的处理，极易造成工程出现不均匀沉降，一旦发生安全事故，将带来巨大的经济损失。因此，在高速公路建设过程中，应对软土地基施工质量进行严格的控制，确保整个工程的施工质量。

2 软土地基的处理技术

2.1 软土地基处理的原则

在高速公路修建过程中，软土地基处理是一个浩大的工程，需要的成本也是巨大的。在软土地基处理问题上，一定要遵循质量为首，成本为重的原则。路基修建是高速公路修建项目中的一个环节，也是整个工程项目质量控制的基础环节，在保证软土地基处理质量的前提下，尽可能节约成本，将节约下来的成本投入到工程的其他环节当中，确保整个工程项目的施工质量，这不仅会为企业赢取更大的经济效益，还会促进我国高速公路工程项目的发展。

2.2 软土地基处理时应注意的问题

软土地基处理是一项综合的施工项目，在选择处理方法时，应根据多方面的因素进行方案设计。首先，土壤性质的影响。土壤有砂性、黏性的区别，对砂性软土主要采取挤密法，而黏性软土则适宜采取压实法。其次，公路性质的影响。公路性质对于方法选择同样具有影响作用，对于等级较高的高速公路，路面的平整性要求较为严格，在处理地基时应使路基均匀沉降；而一般性的公路可按照常规方法铺设即可。最后，施工环境对处理方法的影响。公路施工过程中，应根据工程项目的具体建设环境，选择合适的施工方法。必要时，可采取多种处理方法，以保证整个工程项目的施工质量。

2.3 软土地基处理方法

2.3.1 夯实法。夯实法在工程建筑领域主要应用在对体积较大的石块或者砾土进行挤压粉碎处理，在长期的使用过程中，经过工艺改进升级后，逐渐应用于对软弱地基的处理。该法是

借助重锤或其他机械的压力作用，对软土地基进行夯实处理。软土地基中土壤颗粒间的间隙会在外力作用下缩小，从而排除土壤颗粒内的饱和水分，加强土壤颗粒的固结，增强土地的承载力，避免地基因土体结构内过大的空隙而发生沉降的病害。夯实法对技术要求不高，夯实工具简单，效果明显，成本较低，因此可应用在处理后层淤泥质和淤泥外的大部分土质，但夯实法也存在一些不足，施工进度较慢，施工周期长，难以对工程整体进行有效控制。

2.3.2 填石法。填石法是利用石块、砂砾的强抗压能力、伸缩能力提高软土地基的抗压性和承受力的一种处理方法。选择填充到软土地基中的石块或者砂砾时，应避免选择形状不规则的石块，防止后续压实效果不好，导致路面出现起伏不平的现象；应选择片状结构的石块，以保证施工地段受力的平衡性，确保工程质量。对于特大体积的石块，在施工前应先进行粉碎处理，然后铺设到软土地基当中，并利用压路机对其进行反复碾压。在铺设时，应分层铺设，防止铺设不均，影响工程质量。

填石法施工工艺比较简单，填充材料来源广泛，造价低，可用于常年积水不易排水的地段或者地层厚度较薄，表层缺乏硬壳，片石可沉到底部的泥沼路段的处理；但填石法同样存在一定的缺陷，若填充物铺设不均匀，将影响公路路面的平整度，严重时可导致路面裂缝病害的发生，降低公路的使用寿命。

2.3.3 挤密法。挤密法是将夯实法和填石法进行结合，发展起来的一种路基处理方法。具体操作方法为：利用施工机械设备对地基进行充分震荡，然后利用震动机将石粉掺加到软土地基中，再利用夯实机具对地基进行充分的夯实处理，从而改变路基土质的硬度，提高路基的承载力。

挤密法相对于填石法，具有能保障路面平整的优势，可广泛应用于多种地质环境的路基改造。但该法施工工艺较为复杂，对技术要求较高，需要使用震荡机、粉碎机、夯实机等多种机械设备，因此需要消耗大量的成本，并且石粉掺加工艺没有进行严格质量控制，同样会引起路面不平的现象。

2.3.4 高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是利用喷枪的高压特性，将水泥浆、粉煤灰浆等注射到提前做好的软土地基处理的孔中，使浆液固结之后能够形成圆柱体的桩，然后与褥垫层共同作用形成复合地基，提高软土的支撑力。在使用高压喷射注浆法时，一定要根据软土地基地质特点设定孔的深度，同时在喷射浆液时，要不断旋转喷枪，确保浆液固结后能形成均匀的圆柱状，否则将形成墙状固结体，达不到应有的支撑效果。

高压喷射注浆法施工工艺较为简单，且投资成本较低，但该法对技术要求较高，灌浆前应对注浆土层进行准确的计算，然后计算注浆量，注浆速度及其他相关事宜，若某一环节出现问题，将影响整个工程的施工质量。高压喷射注浆法可用于处理土颗粒空隙大的粉土、黄土或砂土性质的地基，在处理含水量较大的淤泥质、粘性土质时，也可取得良好的处理效果。

2.3.5 冻结法。冻结法是向软土地基内注射一定量的水分，再利用特种冷冻机具对土层中的水分进行冻结处理，从而达到提高路基承载力的目的。冻结法根据地质环境的不同，采取不同的施工工艺：对于土壤颗粒间距大、水分较少的路段，可先对其进行注水处理，然后将液氮(N2)或液态二氧化碳(CO2)注入到地基中，利用冷冻剂汽化吸热的原理，降低土壤内部结构的温度，从而达到冻结的目的。冷却方式除采用注射冷冻剂外，还可将特种制冷设备与地基中设置的封闭式液压系统相连，从而起到冻结地基中水分的作用。对于含水量较高的路段，如淤泥地段可省去注水环节，其他操作与上同。

3 总结

地基是高速公路质量的基础保障，软土地基是在公路工程建设过程中存在的普遍性问题，若软土地基处理不好，将影响整个工程项目的施工质量及后期的使用寿命。在对软土地基进行处理时，应将工程质量与工程成本放到同等重要的地位，综合考虑土壤性质、公路质量要求和

施工环境，在保证处理效果的基础上，选择成本低的处理方案，以确保工程项目的性价比最高。