高速公路工程施工中软基处理关键技术研究

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年第9期   作者:丁锐
[导读] 高速公路施工是当前我国城市交通建设的重要组成,
        摘要:高速公路施工是当前我国城市交通建设的重要组成,高速公路软基基础具有一定的特殊性,基础稳定性差,为改变这种情况采用合理的软基处理技术具有重要意义。文章重要对高速公路软基的危害进行分析,并探讨关键技术的应用。
        关键词:高速公路;软基处理;处理技术;公路路基
        引言
        公路施工势必存在软土地基的情况,地基处理质量直接关乎着公路工程整体施工质量。基于此,新时期背景下,对于公路施工单位而言,务必要对软基护理技术的关键作用予以充分认识,对软基处理阶段可能存在的问题进行充分的思考研究,结合软土路基具体类型应用相应的软基处理技术做出妥善处理,以此确保软基处理效果能够符合标准,确保工程质量的切实有效提升。
        1软土地基的定义
        强度较低且压缩量十分高的一些较为软弱的土层中一般会含有一些有机物质,这是我们现在的公路行业规范对于一些软土地基的定义。目前在日本有着高等级公路一些单位将其下了一个定义,它的构成主要有松软土和有机质土泥炭和松散砂。其中松软土是由黏土和粉土等一些含有大量细微颗粒构成,有机质土的孔隙较大,他们的地下水位较高,其上方的构造物不具有较强的稳定性,且地基容易发生沉降。软土地基同别的不一样,它不能只按照地基条件来确定它的自身情况,它需要根据现场的实际情况而讨论。在有需要时,我们需要经过对他进行充分的研究进行填方,并且要根据构造物种的品类和它规模与地基特性的基础,由此来判断我们对于土地基处理的正确性。
        2高速公路软土地基的危害分析
        2.1路面发生沉降现象
        如若在对高速公路的软基地质进行处理的过程之中,没有严格参照相应的标准,则容易导致公路投入使用之后发生沉降问题。尤其是软土地基当中的过渡的部分,如果没有在基础结构方面进行加固和优化,容易使得相应的材料受到来自外界因素的负面扰动,再加上路基刚度有所欠缺等问题,必然会使得路基的变形问题加剧。同时,软土地基也会很容易受到外来压力的影响,导致沉降速度不断加快。而以上现象之所以会出现,与地基本身在结构设计过程中的科学性有着很大的关联。许多高速公路管理方由于对施工环节的忽视,在没有在进行实际勘测以及进行数据搜集的前提下,就开始着手进行设计,如此一来,很容易导致后期的设计方案与实际的地基情况不符,从而使得结构的适应性程度大打折扣。
        2.2路面开裂
        大多数情况下,我们对高速公路进行实地施工后,并没有对原本工程的软土路基进行规定的勘探,对其没有进行计划探讨和研究。但岩土地基沉降率与其他地基相对而言较大,造成的缝隙不断的在增多,进而导致整个土壤中本应有的空隙没有规矩间断,造成了不想出现的沉降现象,如果没有对这类问题进行一个方案制定,及时进行问题的解决,还会在高速公路的使用期间出现类似的问题,甚至更加严重。
        2.3含水量居高不下
        软土地基中本身就含有较多的水分,在施工过程之中,再加上地下水的浮力作用影响,在处理不当的前提下,含水量会日趋增高,施工难度也会随之增加高。而当前由于许多设计人员对于软基排水工作的不重视以及专业性不足的问题,因此往往会使得预先模拟的数据和实际的需求之间存在较大的偏离,导致无法在后期对软基的含水率进行全面控制。此时如果遇到大雨天气,地下水位不断上升,那么软基就会由于受到挤压,产生承压性、抗剪性不断降低的现象。此时软基结构受损,而沉降、开裂等问题也会随之出现。
        3高速公路工程施工中软基处理技术
        3.1表面处理技术
        软土路基属于一种特殊的路面承压结构,其承压面以路基表面为主,因此工程应用阶段,通常对其表面采取强化处理等方法,以此使软土路基整体性能得到提高。

第一,使用加固层。此种方法即为于软土路基中加入砂石等材料,使路基承载性能与稳定性得到相应的改善;第二,表层排水。此种方法适用于细砂或均匀黏土为主要地质土壤的软土路基,位于软土路基开设排水沟,排水沟两侧以及地布位置通过砂石进行铺垫,确保结构整体稳定性。此方法由于施工简便,软土路基含水率减少显著等特点,在软土路基处理中得到较为广泛应用;第三,铺垫土工布或土工格栅等材料。对于软土路基较易产生变形、承载能力不足等情况,通常使用铺设土工布或土工格栅等材料,以此使路基抗变形与抗剪切能力得到有效提高,此方法可以使路基不均匀沉降问题得到有效改善,在软土路基表面处理阶段得到较为广泛应用;第四,加入添加剂等混合物。施工阶段,为使路基稳定性以及抗压能力得到显著提升,通常会加入混合物等方法,使路基稳定性以及抗压能力得到有效提高。
        3.2深层土振动挤密技术
        对软土地基的深层次土壤进行振动挤密操作,可以提高土壤的密度,加快土壤的固结速度。施工时,可以先使用打桩机将表层土壤打散冲开,然后通过高速振动形成内孔,再将砂料灌注进去形成特定形状。在对深层土壤进行振动时,为了防止砂土松散,提高振动密度,必须压实土体,增强土体密度,防止地基出现沉降等不良现象,而且还能避免深层土出现液化现象,减少地基受潮给地基稳定性带来的负面影响。在进行工程建设时,使用挤密砂桩技术对软土地基进行挤密操作,可以提升软土地基的防护性能,如果再在软土地基上提前堆放砂石、砂土等重物,还能进一步提升软土地基的抗压能力。
        3.3粉喷桩加固技术
        粉喷桩加固软土地基主要是利用粉喷桩机,打孔后喷射水泥,利用钻头使深层软土与水泥搅拌压缩,吸收土层水形成具有较高强度的水泥桩。这种密布的水泥柱间土会共同形成复合地基。首先是放线工作,确定各个桩位的位置和间距。然后拌机就位、调平,与前期放线的桩位误差不大于5cm,搅拌轴垂直度偏差不超过1%。开动转机,预搅下沉并钻至设计厚度;提升粉喷搅拌桩机,当提升至停灰标高时,慢速原地搅拌1.5min;为使粉喷材料均匀,全桩长重复搅拌;钻机提升至地面0.5m时停止喷粉。粉喷桩施工前,必须根据实验室和地质资料进行成桩试验以确定喷粉量的各技术参数。例如钻机钻进速度、搅拌提升速度、喷粉时管道内压力、水泥搅拌的均匀程度,下钻及搅拌提升的困难程度等,根据数据提前做好施工前的准备。
        3.4置换施工技术
        置换施工技术的应用能够有效改善高速公路软路基施工问题。针对软土路基组成成分进行处理,有效提升路基整体硬度,大大降低路基因外部环境因素造成的不利影响。当前,主要使用碎石进行置换,将碎石作为主要施工材料,施工高压将碎石注入到基础当中形成桩柱,其抗压性能较高、经济性好,受自然条件影响较少。粉喷桩施工技术也是较为常见的软路基处理方式,在具体施工过程中,根据设计要求将水泥、生石灰进行处理,然后注入到软土路基当中,改善路基整体硬度。针对所配置的材料,要根据现场施工标准及设计要求加入足够的固化剂,以便改善生石灰、水泥混合物的融合性、形态及最终硬度,确保混合材料能够有效改善软土路基强度。但在具体置换施工过程中,需要根据软土路基处理深度要求来选择有效的技术,合理配置相应材料比例,确保软土路基强度能够满足高速公路工程建设要求。
        结语
        总而言之,随着高速公路工程施工环境条件的复杂化以及道路设计标准的提高,需要进行加固处理的软基会越来越多。只有了解各种不同处理技术的适用范围、质量控制要点和应用原则,才能够针对不同性质的软质基底设计出可行的技术方案,保障处理效果以及高速公路路基基础的稳定性。
        参考文献
        [1]齐钊.高速公路施工中的软土路基施工技术[J].交通世界,2019(Z1):56-57.
        [2]陈聪凝.高速公路软基处理的研究[J].建材与装饰,2018(46):234-235.
        [3]田金桥.高速公路工程施工中软基处理关键技术[J].黑龙江交通科技,2018,41(09):37+39.
       
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