高速公路施工中的軟土路基施工技術

唐培丁

摘要：在高速公路施工過程中，軟土路基的施工是關鍵的組成部分，如何做好軟土路基的施工成為高速公路施工的關鍵所在。本文通過對高速公路施工中軟土路基的情況進行概述，分析其特點以及危害，并提出高速公路施工中軟土路基施工的技術，希望對促進我國高速公路的發展，提升我國經濟建設的水平做出積極貢獻。

【關鍵詞】高速公路；軟土路基；施工技術

1.高速公路施工過程中的軟土路基的概述

軟土路基指的是土壤中富含大量水分的軟弱黏性土或者淤泥。它的特點是強度低、壓縮量高，并且含有一些有機物，從而造成軟土路基中的孔隙度較高，且水含量也比較高，這樣成分帶來了軟土路基施工困難，并且在不同的地質結構中還會形成絮狀結構，在力的作用下，會導致軟土發生固結沉降。而對高速公路進行軟土路基的處理也是對其特點進行改善和提高，使其變得更加穩定，能夠承載一定的壓力，通過在對軟土路基的處理中，根據軟土的性質、材料等進行綜合處理，可以通過換填土、塑料排水板、碎石樁等進行處理，以滿足公路建設的需要。

2.軟土路基的特點及危害分析

由于軟土的特殊形成方式，造成軟土路基的強度很低，而且沉降量比較大，給高速公路施工帶來了很大的困難，如果處理不好軟土問題，就會導致公路的施工和使用方面不順利。由于軟土路基的結構比較不固定，絮狀的軟土結構會對土壤結構進行嚴重的破壞，導致土壤的強度大大的降低，甚至出現流動狀態的軟土，這都會導致高速公路建設的失敗，給人們的使用帶來很大的困擾，并且軟土在受到干擾后，它的強度會隨著時間慢慢恢復，具有高壓縮性，透氣性差的特點，同時它的滲透性也比較小，因此需要很長一段時間進行土壤之間的重量和負荷達到規定的要求。同時，軟土路基還具有抗剪強度較差，自然界中軟土不排水抗剪強度小于20 MB kPa，軟土的內摩擦角一般為20度到35度。軟土在受到荷載作用下，如果可以進行排水固結，那么它的強度就會發生很多改變，并且速度越快，強度提高的效果也就越好。能夠起到對軟土路基的很好的促進作用，發揮本身特有的能力，進行改善高速公路施工條件。

軟土路基的危害也是顯而易見的，如果軟土路基的抗剪強度大于路面的抗剪強度，全部或部分的高速公路路基部分可能會被破壞，導致底層性能的不穩定，從而導致高速路基的變形。如果軟土路基的上部或者外部荷載的運動在沉降區有大的變形，將有可能影響正常的交通。因此，在進行高速公路軟土路基的施工時，必須進行深入的分析和深入研究，以充分了解軟土的特性和軟土的性質。制定相應的施工措施，確保軟土路基的穩定。

首先軟土路基變形會很復雜，當遇到外部負載時，軟土路基就會有不同程度的沉降，對高速公路的正常使用會產生很大的影響。特別是在沉降嚴重不均的情況下，這將導致道路開裂，威脅到道路之間的連接。因此在設計和施工過程中，必須對軟土路基進行詳細研究，以確定軟化土壤層的結構。從使用合理的角度進行分析，確保施工措施的特點和性質，以保證施工過程的可持續性。在固定高速公路的沉降后，可以很好地控制軟土路基的施工。其次是對道路穩定可靠的危害。由于軟土路基的剪切力穩定性較差，在外部荷載作用下會破壞全部或部分軟土路基的剪切應力，最終導致路基的不穩定性，出現塌陷或變形等危害。

3.高速公路施工中軟土路基的施工技術

（一）冷卻固定方法

冷卻固定施工技術廣泛應用于世界各地的煤礦建設和城市建設之中，從概念上分析，冷卻固定的施工方法是利用二氧化碳或液氮的膨漲土法或使用封閉的液壓系統和相關的機械制冷設備進行施工作業，然后使用制冷劑凝固土壤，防止其流動。這不僅降低了土壤的可壓縮性，而且增加了土壤的強度。是非常實惠且效果顯著的高速公路軟土路基施工方法。

（二）振動壓實法

振動壓實的方法是指利用機械進行壓實或者機械進行壓縮的方法，將土壤壓實，提高其穩定性。具體的過程是在加固密封的過程中，驅動機械壓縮周圍的沙土，對周圍的土體起到密封作用，從而增加了土體的密度和軟土的封密性。該方法不僅可以提高地基土的整體穩定性和承載力，而且可以顯著減少地基的沉降，有效解決了高速公路路面沉降的問題。

（三）噴射水泥混合物的方法

在高速公路軟土路基施工過程中，可以采用噴射水泥混合物的方法進行固定軟土路基，提高其穩定性。過程是以水泥為主要固化劑，將水泥在攪拌和充分混合的情況下充分埋入軟土，水泥就會與土壤的水進行充分的化學反應，以形成使凝膠顆粒穩定高速公路軟土路基。然后經過硬化軟土的方式，提高路基的穩定性和強度，提供高速公路所要求的承載能力和強度。其中水泥攪拌機的注漿狀態可分為濕式和干式兩種。干法基本上是一種水泥干粉的方式，優點是水泥硬化的時間較短，可以提高軟土路基的強度，但混合均勻性差，工藝復雜。濕法大多是經過摩擦然后充分混合，經過均勻混合，可以使軟土路基長期硬化。

（四）垂直排水固結法

排水固結的方法是將天然地基在第一次沙井（沙袋或塑料排水井）垂直排水，然后利用軟土路基本身的特性進行逐漸加載重量，從而進行分餾，或者存在于軟土路基中。具體操作方法是先預加載荷，使土壤排出孔隙中多余的水逐漸固結，然后經過基礎的沉降，強度逐漸增大。這種方法適用于填充底座和大厚度飽和軟土地基。其原理是在荷載作用下，采用垂直排水（沙井排水井或塑料袋）排列，使土壤孔隙水逐漸排出，孔隙度系數降低，土體發生固結就不會輕易變形，路基強度就會逐漸增加，最終達到高速公路施工通行目的，同時又減少了地基的不均勻沉降的可能性。通常來講，是采用真空預壓法進行排水固結，或者采用電滲排水法、預沉降法和預壓法對軟土路基進行處理，提高軟土的強度。

（五）鋪蓋的方法

用一層或多層土工織物覆蓋的軟土表面可以提高軟土路基的承載能力，減少不均勻的沉降。一般土工布格柵，是由土工布編織而成，它們鋪設在軟土層表面，對分離、排水、抗滲和增強扛載荷能力都能起到積極的作用。在斷開的軟土路基處理中，可以將土工布、土工格柵、金屬內襯等加固材料埋入地下，形成加強墊層，使所得擴散角度增加壓力，達到增加穩定路基的目標。

4.結論

綜上所述，在高速公路軟土路基的施工建設中，由于地形復雜多樣，不同的地質條件應該用不同的地質處理方法。而進行軟土地基的多樣化處理是道路施工的技術難題，不同的處理對不同的地質條件有不同的影響。即使在相同的地質條件下，不同的處理也會產生不同的效果。因此要結合不同的地質情況，結合相關的施工技術，妥善處理軟土地基的問題。我們堅信，在科研人員和建設單位等有關人員的共同努力下，新技術會不斷涌現，科技也會不斷提高，必將會為高速公路建設的發展作出積極貢獻。

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