高速公路软土路基加固处理技术研究刘金波

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3卷8期   作者:刘金波
[导读] 作为公路的基础,路基的质量将对公路的质量产生影响
        摘要:作为公路的基础,路基的质量将对公路的质量产生影响。在高速公路建设时,常遇到软土路基。若软土路基没有得到恰当的处理,将会使路基强度有所降低,影响其承载力。为使高速公路的建设质量有所保障,必须采用合理的方法对软土路基进行加固。
        关键词:高速公路;软土路基;加固处理技术
中图分类号:U416
文献标识码:A
引言
        在公路工程建设中,软土路基处理在整体工程中发挥着重要的作用,作为具有高含水率和压缩性较强的土体结构,其渗透性、稳定性相对较差,如不能对公路工程进行良好的处理就会产生沉降,对公路工程的安全造成负面影响,因此在施工过程中要加强对软土路基处理技术的重视,进一步提升公路工程的施工质量。
1软土路基特征及危害
        1.1软体地基含水量高
        当前我国高速高速公路工程中遇到软土路基时,先要明确其危害性才能确保后续软土路基施工方案的可行性和专业性。软土路基本身主要成分为黏土、淤积泥碳、粉土等,在高速公路建设期间对应软土路基蠕动性较强,整体稳定性较差,严重影响相应公工程施工的顺利开展进行。软土路基本身含水量较高,据统计其地基最低含水量可达到35%,最高含水量甚至超过65%,因此针对其成分制定有针对性的处理方案便显得极为必要。在这个过程中必须对其做好实时调查分析,否则极易导致整个高速公路地基出现沉降现象,此现象一旦发生会直接影响高速公路的施工进度。在工程正式开展前最大限度地降低软土路基含水量,改善软土路基稳定性,将其危害性降至最低,是保障整个高速高速公路工程质量和经济效益的关键。
        1.2软土路基本身渗水性差
        软土路基本身渗水性较差,结合实际来看,其本身含水量较高的特性,使得其在一定程度上对整个公路渗水性造成一定负面影响,导致施工混凝土加固期间相应混凝土固结速度更加缓慢,造成整个公路地基稳定性全面下降。同时软土路基水分无法顺利排除也会使得整个桥梁路基呈现下陷状况,影响工程整体施工效益。
2高速公路软土路基加固处理技术
        2.1排水固结法
        处理软黏土地基关于稳定及沉降问题的有效方法就是利用排水固结法,它由2部分构成,即加压和排水系统。将排水体放置在地基当中,借助地层自身具有的透水性,利用排水体进行同一排水的结构体系被称之为排水系统,按照不同的排水体进行分类,可分为2种,即塑料排水带排水和砂井排水。利用塑料排水板来处理淤泥軟土路基是效率最高的方法。将软土路基排水板插入,创造条件使荷载力作用于软土路基,塑料排水板因地下水受到一定程度的挤压,在毛细管作用下上升至砂垫层内,从砂层至两侧排出,因此基底的承载力增加,完成砂垫层后方可进行塑料排水板的相关施工,处理范围由测量人员进行测量,将所有排水板的具体位置逐一进行标记,排水板放置在调平插板机后的钻头处,启动打桩机截断塑料排水板,注意留出富裕长度,施工的最后一个环节是进行塑料排水板周边的填砂工作。
        2.2深层搅拌施工技术
        深层搅拌施工技术应用时,将加固材料注入到高速公路软土路基当中,达到提升软路基硬度目的。采用深层搅拌施工技术时,需要选择性能满足要求的设备,然后根据设计要求及现场施工要求对材料进行处理,然后将其压入软土层当中,材料在土层中进行渗透,均匀分布到各个不同区域,经固化后能够有效提升软土路基硬度。
        深层搅拌施工技术应用过程中会降低软土路基土层的渗透性能,实际施工过程中要结合现场情况选择搅拌材料,降低材料问题造成的不利影响。其中,水泥浆是较为理想的材料,在使用过程中固化效率较高。

使用设备进行搅拌时,现场施工人员要关注水泥浆是否达到要求的深度,然后才能进行有效搅拌,确保软土路基土层能够真正发挥承重、抗震的效果。深层搅拌施工可以在软土路基附近,也可以在其他区域进行,只要确保固化材料搅拌完成后能够均匀进入软土路基底部,有效提升软土路基硬度,并有效凝固即可。在进行注浆施工前,需要先进行路基勘察、钻孔,为喷射设备提供有效入口,然后使用高压喷射装置将水泥浆注入软土路基土层当中,确保水泥浆能够与软土层在高压作用下充分融合,现场施工人员可以对喷射压力进行调节,确保水泥浆与软土土层进行有效融合,提升混合物的凝固程度,改善高速公路软路基硬度。
        2.3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。
        2.4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。经过处理的地基承载力比天然软基高1倍,也提高了抗侧向变形能力。粉喷桩施工的主要步骤及施工工艺: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。
        2.5铺垫施工技术
        现阶段,常用的路面垫层材料是土工织物,其可以显著提高路基土的基本性能。垫层材料特有的延展特性在外力作用下会使材料发生变形,但会防止损伤的发生,所以这种加固方法可以达到很好的加固效果。该方法与其他处理技术相比成本较低,可大幅降低投资成本,施工过程也相对简易。软土地基在受到荷载和其他压力时会产生不均匀沉降。土工织物的铺设能有效地防止沉降的发生并实现路基重叠,使软土地基形成整体,进而提高其抗压能力,减少沉降量和沉降的可能性。
       
结束语
        综上所述,通过对高速公路工程施工中软土路基处理技术分析,可以看出目前软土路基处理技术可供选择项较为多元,在实践期间必须根据工程实际情况选取合理的软路基施工技术,使高速公路工程质量得到保障。与此同时,还要对现有施工过程中所存在各种问题制定合理的解决措施,对技术选择应用期间各项专业节点做好实时把控,以此确保软土路基施工技术价值得到充分发挥。
参考文献
[1]高阳,江志平.公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术[J].科技创新与应用,2019(28):102-103.
[2]刘庆.软土路基处理技术在公路施工中的应用[J].江西建材,2019(9):184-185.
[3]蓝宏.公路软土路基处理加固施工技术研究[J].城市住宅,2019,26(8):165-166.
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