高速公路施工中的软土路基施工技术分析

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:冯 丽
[导读] 软土地基含水量大,承载力低,无法满足高速公路施工需要。
        冯  丽
        襄阳路桥建设集团有限公司  湖北襄阳  441000
        摘要:软土地基含水量大,承载力低,无法满足高速公路施工需要。作为施工单位,应加强施工现场调查,根据软土地基的实际情况,有针对性地采取处理技术。同时遵循工艺流程,落实施工技术,把握质量控制要点,确保软土地基处理取得良好效果,提高路基路面承载力,使其更好地满足车辆通行需要。
         关键词:高速公路;软土路基
         1软土地基的特点
        1.1流变性与触变性较强
        在软土地基的施工过程中在骨架应力的影响下,导致土壤的颗粒表面吸附着水分,从而具有一定的粘滞性,这样就会导致颗粒的排列顺序发生变化,因此造成骨架体的错动产生了时间效应,土壤也出现变形的延迟。另外,土地的变形会受到边界的影响,这样的影响可以有效的避免蠕动变形的危害,因此具有一定的流变性。除此之外软土地及的触变性是因为土壤颗粒的表面吸附着胶体的干扰性,从而凝胶状态就会转变为溶胶状态。这样就会导致土壤的强度大大的降低,然而在恢复之后又会出现强度的增加。
        1.2沉降问题
        在软土路基施工过程中,土体结构很容易受外荷载以及上荷载的影响产生变形及沉降,这对高速公路的稳定性将会产生极大的影响,会带来路面开裂等问题。因此,施工人员需要在工程开展之前对施工现场及周围土体结构进行详细的实地勘察,在掌握其特性的基础上合理利用施工方式,确保路基能够在工程开展过程中始终处于稳定的状态。
         2高速公路软基处理方法
        2.1复合地基法
        复合地基法在现阶段的公路软基处理中取得了广泛应用,在其中布设合适规格的桩体,借助适量的桩结构达到提高承载力的效果。此时,软土地基的受力状态发生变化,桩体可分担大量荷载。现阶段应用较为广泛的桩体形式主要有以下两种:(1)水泥搅拌桩。从现阶段的公路软基处理方式来看,水泥搅拌桩取得了广泛的应用。此桩体结构以水泥为原材料,按特定的配比与水混合后形成浆液,将其注入软土路基内,待水泥凝固后形成强度较高的桩体结构,与加固区域内的软基共同受力。此方法优势在于显著增强地基稳定性,解决了因软基稳定性不足而发生局部沉降等不良问题。(2)预应力管桩。预应力管桩的优势在于桩体结构强度高、稳定性好,可实现高效施工作业,成为公路软基处理中的重要手段。预应力管桩可采取的成桩方法较多,可依据实际情况灵活选择,如静压法、中掘法等,相比之下又以静压法的应用最为广泛。
        2.2挤淤法
        挤淤泥技术的原理是将石头抛至软土地基中,借助其自重,挤压出土质结构中存在的淤泥。施工单位必须组织清理人员及时集中处理淤泥,防止出现污染环境的现象。施工单位在当前新时期发展的背景下必须高度重视这一问题,增强环保意识,合理利用挤淤泥技术。施工单位在实施过程中,应用推土机压实石块,避免产生软弹的情况。在此基础上,做好土方填筑施工工作,选择的土料应当符合质量要求,进而保证有序开展后续路面施工工作。除此之外,在应用该项技术过程中,施工人员使用的石块大小应合适,直径与坚硬度要符合相关要求。由目前软基加固工作的现状可知,必须在合适的条件下才能采用挤淤泥的方式。这种方式一般在处理较薄的软土层的路基时较为合适。若厚度较大,处理效果不好,会浪费资源,挤淤泥技术能否有效应用在很大程度上是由软土层厚度决定。若在对施工现场具体实际情况不了解的情况下应用该技术,易造成加固处理效果不佳,对交通安全不利,施工单位对此应当保持警惕。
        2.3深层搅拌法
        对于深层搅拌方法的应用过程中就是通过使用搅拌设备将浆液与粉体等材料与土体进行充分的搅拌,这样可以形成一种物理化学反应,确保加强土壤的强度、抗压能力等。在具体施工中,需结合对现场施工条件的分析,合理选择二喷六搅或二喷四搅工艺。对搅拌桩开展触探试验,结合搅拌桩成桩情况,进行轻微触探检测,若在成桩 1d 时击数超过 15 次,表明搅拌桩强度满足设计要求;当搅拌桩成桩 7d 时击数超过 30 次,表明搅拌桩实际强度达到标准设计要求。

加固之后的体形状主要有壁状、格栅状、柱状等几种形式,进行软基加固的过程中主要使用的是搅拌桩在纵横二个方向上都搭接的方法。
        2.4换填法
        在软土地基的施工过程中使用换填法可以将软土部分进行开挖,然后将灰土、砂石进行回填处理,并且进行逐层的夯实处理,从而可以保证土壤的承载能力,减少沉降的情况,加速软土的排水固结效果。对于混合材料中主要是以碎石粉煤灰与石屑进行结合搅拌形成的。利用这一技术起到加固的处理效果,可以保证高速公路工程地基结构的承载力大大的加强,并且其施工的流程非常的简便,施工效率较高。
        2.5冻结法
        软土路基一般都有较高的含水量,需要降低其含水量才能实现提升土壤整体的稳定性和硬度,可以通过在其表面添加固化剂的方式进行含水量的降低,通用的一种方式就是冻结法,该方法通常是向软土路基中注入经过特殊处理的液态氮或二氧化碳膨润土,或者采用标准模块化机械制冷设备以及封闭式液压系统连接,实现土壤中液体的快速冷却,以此来实现软土路基荷载能力和抗压缩能力的提升,从而符合高速公路工程的基本要求。
        2.6添加剂处理法
        添加剂法就是通过对地基的表层直接渗入添加剂,从而直接改良软土路基的压缩性能。由于软土路基强度及压缩性极弱,使用添加剂可以直观的提升软土路基的强度,使软土的压缩性能直线上升,进而增强了软土路基的强度。通常,在高速公路软土路基工程处理中,添加剂法是最为常见的方式之一,其优点在于操作成本低,对于机械依赖性低,便于操作。在实际操作中,通过向软土地基中混入水泥、生石灰等物料,推使物料与土壤发生化学变化,以此来实现消耗土壤层中水分的目的,最终形成稳定的固态颗粒。通过适当的添加剂混入,不仅
        可以改变土壤成分,而且能够改变其结构特性,在降低其水分的同时能够提升软土路基的稳定性和抗压性。
         3软土路基施工要点控制
        3.1路基沉降监测
        全面掌握软土路基实际情况是顺利推动施工作业的必要前提,通过实时监测数据客观评价路基沉降情况,以此为参考选择相适应的施工技术。为确保监测结果的精确性,需选择合适的监测方法,现阶段较典型的有两种:一是位移观测桩,观察区域设置在与路基坡脚相距5m的位置;二是分沉降观测桩,此部分与路中心间距较小,以0.5m较为合适。伴随填筑施工作业的持续推进,需根据实际情况灵活提高观测桩的高度,并加强保护,以便全面做好路基沉降观测工作。此外,若路基性质发生变化,所采取的观测方法也应随之调整。为确保观测结果的可靠性,通常观测时间应持续2周,各项数据都要得到完整的记录,为分析工作提供数据支持。
        3.2强夯加固
        软基强夯施工的细节较多,需注重如下几点:首先,施工场地要保持整洁、干净的状态,若存在障碍物则要及时清理干净;其次,根据设计图纸,合理设置夯点,同时通过检测的方式明确地面的相对高程情况,再选择强夯机组,将其转移到待施工区域;再次,调整机组的位置,使其满足特定的高度要求,由于机组自重较大,因此需得到吊机的支持;最后,施工人员需加强检查,避免歪斜现象,并处理坑底的坑槽现象,提高其平整度。
         结语
        总之,高速公路施工过程中路基的重要性是毋容置疑的,作为高速公路工程建设中的薄弱环节,软土路基的施工向来作为一项技术难度高、施工环境复杂的工程普遍引起施工单位的重视,在该工程的施工过程中,只有全面掌握其技术要点,对其进行科学规划及布置,才能实现对软土路基工程难题的破解,进而实现高速工程质量的提升。
         参考文献:
        [1]张跃新. 软基加固施工技术在市政道路施工中的运用[J]. 工程建设与设计,2019(19):219-221.
        [2]胡守春. 强夯法在公路路基处理中的应用[J]. 交通世界,2019(30):34-35.
        [3] 侯森.高速公路施工中的软土路基施工技术[J].中国高新科技,2020(2):107-108.
       
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