徐彬軒

四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200

1 高速公路軟土路基沉降的相關(guān)計(jì)算方法

1.1 應(yīng)用合成合力公式法

通過對經(jīng)典土力學(xué)進(jìn)行引申，可以基于此獲得合成合力公式法，該理論下，軟土被視作為直線變形體，其整體變化不會超出預(yù)定的范疇，在土壤遭受壓縮后，采取分層形式對其進(jìn)行處理，能夠確定對應(yīng)層面土壤的具體應(yīng)力值，然后在其前提下確定相關(guān)的變形量，然后分析沉降量。土壤中路基必須要是均勻材質(zhì)，同時屬于各向的同性質(zhì)半無限體，在遭受應(yīng)力后，才能夠使用分層法予以處理。對軟土進(jìn)行壓縮處理時，除垂直方向外，不存在其他方向的的膨脹形式，通過對側(cè)面的計(jì)算確定壓縮處理路基關(guān)聯(lián)的各項(xiàng)指標(biāo)技術(shù)。此外，需要將土壤中打地基的點(diǎn)作為中心基準(zhǔn)點(diǎn)，以此來確定工程開展過程中所可能設(shè)計(jì)的變形量相關(guān)數(shù)據(jù)，在假定土壤不存在側(cè)向形變的前提下，以一維角度為切入點(diǎn)，應(yīng)用軟土固結(jié)理論，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算處理，所以基于合成合力公式法所獲得的結(jié)果與實(shí)際以多種方向出現(xiàn)形變的實(shí)際值間存在一定的區(qū)別。

1.2 應(yīng)用有限元分析法

有限元分析法是將路基作為整體，對其進(jìn)行網(wǎng)格化劃分，并基于此構(gòu)建離散式建筑工程模型，確定所有階段相關(guān)路基受荷載作用時的應(yīng)力和位移情況。路基垂直位移作為導(dǎo)致路基沉降的關(guān)鍵因素，所以有限元分析法下，需要分析土壤自身的線性彈性和粘塑弾性，并按照所獲得的測量數(shù)據(jù)確定變形對于沉降量的具體影響?，F(xiàn)代高速工程施工過程中普遍使用的是鄧肯長雙曲線模型，由于借助有限元分析法，可以確定側(cè)面應(yīng)力導(dǎo)致的沉降量，因此應(yīng)用該模型可以基于二維與三維角度分析實(shí)驗(yàn)情況。鄧肯長雙曲線模型涉及多種變量，除包含軟土發(fā)雜多變的邊界條件、土體荷載相關(guān)應(yīng)力及非線性特征，還包含土壤環(huán)境歷史原因與水及骨架相互作用所導(dǎo)致的各種效應(yīng)。借助計(jì)算機(jī)開展數(shù)據(jù)分析工作，適當(dāng)逐層疊加土壤，從而確定應(yīng)力、沉降與位移之間的關(guān)系和變化，以計(jì)劃確定相關(guān)規(guī)律與結(jié)論。

2 提升高速公路軟土路基段施工質(zhì)量的具體措施

2.1 凍結(jié)處理措施

基于硬度與強(qiáng)度兩個角度確定路基的載荷壓力和載荷時間，能夠確定路基的具體質(zhì)量情況。硬度是絕大部分高速公路路基施工過程中的主要關(guān)注點(diǎn)，對于路基的強(qiáng)度的提升缺乏有效作用，所以無法從整體上保障路基的質(zhì)量。對于軟土路基的處理過程中，通過對凍結(jié)處理技術(shù)的合理利用，能夠同時提升路基的硬度與強(qiáng)度，其主要是借助二氧化碳及氮常溫下的膨脹與升華所產(chǎn)生的大量低溫，凝結(jié)軟土路基，達(dá)到對路基強(qiáng)度和硬度共同提升的目的。該技術(shù)具有較強(qiáng)的適用性和較小的局限性，所以當(dāng)前在高速公路軟土路基施工過程中的應(yīng)用較為廣泛。

2.2 換填處理措施

換填處理措施是高速公路針對軟土路基開展的常用施工技術(shù)之一，在應(yīng)用該技術(shù)之前，要先通過合理措施確定軟土路段的具體范圍，并遵照預(yù)先制定的施工預(yù)案，將軟土部分從路段中挖除，并將穩(wěn)定性好的材料及土壤重新填入其中。換填處理措施較適用于軟土層相對較薄的路段，以分層鋪設(shè)的形式將壓縮性低的散體材料替換軟土路基中的表層軟土與淤泥等部分，并進(jìn)行夯實(shí)處理。應(yīng)用換土處理措施，能夠使得高速公路軟土路基的穩(wěn)定性顯著提升，使得軟土路基的可壓縮性大幅下降。

2.3 機(jī)械碾壓處理措施

粘土層屬于軟土路基的一種，其本身流動性較強(qiáng)，所以高速公路就軟土路基的施工過程中，普遍采取的是機(jī)械碾壓處理措施，通過該措施能夠降低粘性土的壓縮性，使得其穩(wěn)定性及承載能力都得到顯著提升。當(dāng)前我國高速公路的總長度位居世界前列，在此背景下，出現(xiàn)的軟土路段相對呈零散分布形式，經(jīng)常出現(xiàn)普通土與黏土層路基以混合形式分布的情況，在此背景下要求相關(guān)的施工企業(yè)結(jié)合具體情況選擇應(yīng)用機(jī)械碾壓處理措施，應(yīng)用機(jī)械設(shè)備完成大面積碾壓工作，切實(shí)保障高速公路的整體施工質(zhì)量。

2.4 強(qiáng)化軟土路基排水措施

積水會導(dǎo)致高速公路軟土路基支撐性及強(qiáng)度大幅下降，所以在施工過程中，必須要強(qiáng)化軟土路基的排水措施，當(dāng)前分散排水和集中排水是軟土路基排水常用的兩種形式。由于不同地區(qū)的降雨量存在差異，所以要求設(shè)計(jì)人員在布置排水設(shè)施時，必須要嚴(yán)格遵循當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，確保避免地表水進(jìn)入公路路基的情況出現(xiàn)。內(nèi)部排水是當(dāng)前高速公路常用的排水措施，其主要是通過在高速公路兩旁強(qiáng)化綠化工作，通過此方式完成排水，內(nèi)部排水相對地表排水而言，操作更為便利，但具有造價成本較高的缺點(diǎn)。

2.5 高壓注射噴漿措施

各種土質(zhì)的軟土路基質(zhì)量的強(qiáng)化都可以采取高壓注射噴漿措施予以解決，所以其所能夠適用的范圍較大。主要是將注漿管深入到軟土中，使得所注入的固化漿液與軟土進(jìn)行混合，達(dá)到強(qiáng)化軟土路基硬度與強(qiáng)度的目的。當(dāng)前我國在該技術(shù)方面較發(fā)達(dá)國家而言尚存在巨大差距，所以需要予以積極完善和提升。

2.6 水泥攪拌措施

水泥攪拌措施在提升高速公路軟土路基強(qiáng)度與硬度方面作用重大，且應(yīng)用較為頻繁，較其他凝結(jié)技術(shù)而言，該技術(shù)主要是將水泥漿注入到軟土層中，并進(jìn)行攪拌處理，通過多步驟的化學(xué)及物理反應(yīng)使得軟土和水泥漿結(jié)合后固化成快裝。水泥攪拌措施的合理應(yīng)用，可以使得高速公路的軟土路基強(qiáng)度與硬度得到顯著提升，而且由于水泥本身是高速公路施工過程中必不可少的原料之一，水泥所具有的固化特點(diǎn)，能夠?qū)④浲谅坊c水泥形成堅(jiān)硬的整體，使得軟土路基的抗壓能力得到顯著提升，切實(shí)保障高速公路的施工質(zhì)量［1］。

3 總結(jié)

高速公路的工程開展過程中，勢必存在遭遇軟土路基的可能，所以高速公路項(xiàng)目施工開始之前，必須要先合理選擇相關(guān)的計(jì)算方法，了解當(dāng)前對應(yīng)軟土路段的沉降相關(guān)數(shù)據(jù)信息，了解由于軟土路基所可能對后續(xù)的施工及使用產(chǎn)生的實(shí)際危害，并合理采取有效措施，結(jié)合實(shí)際情況，確定相關(guān)的施工流程與技術(shù)，有效保證軟土路基的施工質(zhì)量，保證我國高速公路穩(wěn)定、健康的運(yùn)營。