高速公路工程施工中软基处理技术应用分析 张辉

发表时间:2021/2/2   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:张辉
[导读] 摘要:随着我国社会经济的迅速发展与进步,这也带动了交通运输业的发展,高速公路的覆盖范围也愈发广泛。
        中国葛洲坝集团第一工程有限公司  湖北省宜昌市  443000
        摘要:随着我国社会经济的迅速发展与进步,这也带动了交通运输业的发展,高速公路的覆盖范围也愈发广泛。因高速公路规模较大、施工周期较长,较易遇到一些主客观因素的影响,据实际情况来看,给公路施工造成影响最大的是软土地基,若未做好相应的加固处理工作,会直接影响公路的功能性及安全性。本文围绕软土地基概念及特点展开了探讨,并提出相应解决措施,具体如下:
        关键词:高速公路;工程施工;软基处理技术;特点;应用
        一、软土地基概念及特点
        软土地基主要是指一些含水量较多、压缩性高、孔隙比较大、抗剪强度低的地质情况,因此有着较强的触变性特点,在外力的作用下,较易出现变形的现象发生,这也导致其结构发生剧烈的变化,若未进行加固处理的话,可能会引发公路路面出现断裂、不规则沉降、塌陷等问题发生,这不仅会给出行车辆带来一定的不便,还会给其埋下较大的安全隐患。在此施工单位应当根据地基实际情况选择合适的软基处理技术,确保其具有较强的针对性,能够有效提升地基的稳固效果,最大程度地降低以上问题的发生,从而为我国社会群众的人身财产安全提供可靠保障。
        二、高速工程中常见的软基处理技术
        (一)表层排水法
        根据实际情况来看,形成软土地基的主要因素是由于土壤中含水量较大,这也导致了地基的土质相对较为松软,对于高速公路而言,其过往车辆的荷载压力较强,若未能及时采用合适的方式提高地基的强度,较易引发不规则沉降、塌陷、断裂等一系列问题,给出行群众埋下较大的安全隐患。在此针对地基浅层软基处理时,施工单位可采用表层排水技术,该技术可以快速地降低土质内含水量,改善施工地段地基的环境质量,以此来为后续的施工质量奠定坚实的基础。其主要操作原理是在路基填筑前期,现场工作人员需深入施工现场进行全面勘测,若地下水位较高的话,可采用横向或者纵向的盲沟,然后将一些透水性相对较高的碎石砂砾等投放至盲沟内,以此来提高其透水性,根据以往经验来看,因不同的地形环境具有较大的差异性,施工人员需根据施工现场的实际情况制定合适的盲沟尺寸,一般情况下宽度可控制在0.5米,深度可控制在0.5米~1米左右最为合适,盲沟之间的距离可在10厘米~15厘米,以此来保证盲沟布设的合理性。通过该方式可以有效提升路基的整体强度及承载力,确保高速公路的安全稳定性[1]。
        (二)换填法
        换填法顾名思义就是将地基中的软土材质挖出,换入强度相对较高的材料,通过该方式来提高地基的承载力,该技术手段在操作上相对较为便捷,被广泛运用各工程地基处理中。但是在此需注意的是,该技术主要针对施工路段软土层不超于3m的地段,因此施工单位需根据工程实际情况合理选择。材料置换法的施工方法就是利用挖掘机将软基区域中原本存在的软质土壤挖出,然后回填一些碎石、卵石、砂石、煤渣、矿渣等抗压性较强的材料,以此来改善软土地基的承载力特性,提高地基的抗变形以及安全稳定能力。在运用该技术手段时,施工技术人员应当运用科学手段对其地质结构进行勘测,明确实际换填的深度、宽度以及换填材料的种类、承载力、沉降等,避免出现因软土挖除不到位,地基无法进行有效压实。在换填过程中,可采用分层填入法,在上一层填入后,可利用压实设备逐层进行压实作业,以此来提升每一次的密实性,确保地基的结构能够更加稳固可靠,从而才能提升高速公路的整体质量以及耐久性[2]。
        (三)强夯法
        强夯法又称为动力固结法,主要依靠外部的冲击力来对软土地基进行全面压实,以此来提高地基的承载力,降低各种不规则沉降、断裂等问题的发生,为高速公路的安全稳定性提供有力保障。

因强夯法主要适用于沙土、碎石土及饱和度较低的粉土等,因此施工单位在采用该技术手段时,应当进行地质勘测,确保该技术能够在提高地基稳定上发挥最大效用。首先在运用强夯法时,现场工作人员需对施工路段进行全面清理及平整作业,及时将表面的杂物进行清除,以便于后期施工作业的顺利开展。根据以往经验来看,在同一路段一般会采用多次夯实的方式来提高地基的密实性,在此技术人员应当做好夯点标记作业,并计算出夯锤的起吊高度、重量、夯实次数,并做好起重机的安装作业,避免在重锤落下时出现其中机架倾斜问题发生,同时因我国地下管线网错综复杂,因此施工单位应当查明施工区域内地下管线的分布情况,并采用相应的手段展开全面防护,以免在强夯过程中给管线造成破坏影响。其次因重锤落下时其冲击波会产生剧烈震动,会给周边的建筑造成影响,在此还应当做好避震处理工作,将对结构影响降至最低。最后在正式开始施工时,设备操作人员需严格按照相关标准将重锤吊至相符高度后松开锤体,使其自由落体,利用在下落过程中所产生的冲击波来对地基进行夯实作业,现场操作人员需及时查看夯击区域的实际情况,一旦发现坑体出现倾斜时,应当及时填平,并调整锤体的平衡性。在夯实作业完成后,技术人员需对施工路段进行全面检测,检查每个夯点的次数及夯沉量,对于与原定计划不相符的区域应当及时进行补夯作业,从而才能从根本上提高地基的稳定性。在此需注意的是,还应当做好试夯工作,在正式施工前需进行多次试验,直至夯实结果与原定计划相符后才能进行后续作业,以此来为后期的夯实质量提供有效保障[3]。
        (四)深层水泥搅拌桩加固技术
        根据以往施工经验来看,对于一些淤泥、淤泥质土、砂土地基可采用深层水泥搅拌桩技术,该技术对于此类地质情况来言,能够起到有效的固结效果,其对于提高地基的强度及承载力上也有积极促进作用。高速公路工程作为我国经济发展的重要支撑,与国民经济水平有着密切关联,其所面向及服务的群体是社会大众,因此施工单位需对此加强重视度,切实提升高速公路的质量及耐久性,为社会群众提供安全保障。深层水泥搅拌桩主要是通过相应的输送管道及搅拌设备将水泥、石灰等材料注入在原地基中,再通过搅拌的方式将其原土体进行有效融合,因水泥本身在遇水后会产生固化效果,通过该方式可让地基形成固体结构状态,以此来满足高速公路对承载力及强度的实际需求。如要保证该技术能够在提升地基的整体稳定性上发挥出最大效用,相关技术人员需做好水泥标号、品种、掺入比例的控制工作,并做好相应的配比试验工作,同时还应当根据工程的实际情况及发展需求可加入适当的固化剂及减水剂,这对提高地基的强度有着较强的作用。在此需注意的是,还需做好桩机的固定工作,根据施工路段的实际情况运用科学手段对注入浆体的角度、深度进行有效计算,并做好管道的疏通工作,确保其能够在输送浆体时具有一定的通畅性。在当前的水泥加固技术中,通常会采用干喷法以及湿浆法,具体的操作技术需视实际情况来定,若施工路段土壤中含水量超过百分之三十时,就可以采用干粉喷射法,将粉状的固化物喷入地基中,因粉状物本身就属于干性物质,其可以有效吸收土壤中多余的水分,并产生一定的膨胀效果,使得土壤结构更加的密实,该方式能够最大程度提升土壤结构的整体强度。
        结语:综上所述,因我国高速公路覆盖范围较广,不同地区的地形地貌、地质条件都具有一定过的差异性,因此若想全面保障高速公路的整体质量,施工单位首先需做好地基处理工作,针对较易遇到的软土地基,需采用针对性处理技术手段,并做好施工现场全面勘察工作,充分考虑周边环境、当地气候条件、水文、地下管线分布等,并严格按照相关标准展开操作,从而才能为高速公路的安全稳定性及耐久性奠定坚实的基础。
        参考文献:
        [1]龙小宁,高翔.交通基础设施与制造业企业生产率——来自县级高速公路和中国工业企业数据库的证据[J].华中师范大学学报(人文社会科学版),2014,53(05):43-52.
        [2]张天华,高翔,步晓宁,谢晓闻.中国交通基础设施建设改善了企业资源配置效率吗?——基于高速公路建设与制造业企业要素投入的分析[J].财经研究,2017,43(08):122-134.
        [3]安爱峰.灰土挤密桩在湿陷性黄土地区高速公路地基处理中的施工质量控制技术[J].四川水泥,2019(01):89.
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