李湘祁
中交一公局第一工程有限公司 北京昌平 102200
摘要:本文针对高速公路工程中软土地基结构的施工特点和常见问题进行分析,采取有效的施工技术工艺进行加固处理,增强地基结构的稳定性。
关键词:高速公路工程;软土地基施工;软基处理技术
一、高速公路工程施工软土地基的基本特点
(一)地基结构变形较大
软土地基结构的变形较大,再加上地质条件较为特殊,会比平常的土壤含水量较大,且在外力的作用下很容易发生结构变形。这种结构变形问题的发生是因地基土体结构的剪切强度较差,且在土体结构的压实处理过程中,土体结构内部含有较大水分含量,使得地面结构出现沉降变形,并在施工的中期和晚期以及长期的使用过程中,都会带来严重的安全风险。
(二)地基的不均匀沉降
在软土地基结构中,不同区域内软土的含水量是存在较大差异的,且这部分土质中的粒组粗细、土壤成分、性质结构也都存在明显差异,所以其实际的抗剪强度是不同的,导致在外力的作用下发生明显的沉降变形,这时的沉降变形也是呈现出不均匀和差异性的特点。这对高速公路工程的建设施工质量造成严重困扰,且对高速公路工程投入使用中的舒适性和安全性产生影响。
二、高速公路工程施工软土地基的常见问题
首先,软土地基结构具有较强的抗渗透性能。在高速公路工程的建设施工中,由于软土地基结构具有较大的空隙,且地基结构的耐压能力较小,导致地基沉降系数受到不同程度的影响,从而增加工程施工中的沉降时间。其次,软土地基结构对压力是具有较强的感应能力。在土层的实际控制方面,压力主要表现在土层结构的变化中,在没有任何外力的作用影响下,地基土质层是不会因松弛问题发生变化,但如果对软土地基结构进行振动和压迫,变会改变土层的整体构造,且这种变化是无法恢复的,从而降低地基结构的耐受轻度,导致工程施工存在诸多质量问题。
三、高速公路工程施工软土地基的处理方法
(一)高压喷射注浆施工技术
高压注浆喷射施工技术主要是利用特殊的喷管,在预定深度的地基结构中,水泥浆与土质层的融合,是通过固化方式来加固土壤结构。而且,在混凝土结构的施工中,利用专用的喷嘴设备,在合适深度位置喷射水泥灌浆材料,对软土地基结构起到压实和固结的作用,提高软土地基结构的强度。但在高速公路工程的软土地基的处理过程中,只有当软土地基结构是带有淤泥的,才适合这种施工技术的应用。
(二)粉喷桩加固性施工技术
粉喷桩加固施工技术常用于淤泥质土、粘性土、粉土等土体结构施工中,主要是利用深层搅拌机来搅拌均匀固化剂和软土基,形成符合工程施工质量标准要求的水泥桩柱,能充分吸收软土地基结构中存在的水分,形成化合物进行地基加固。同时,加固土体结构是与原位的软土图纸形成了具有复合性质的地基结构,增强软土地基结构的承载力,减少地基结构中出现的沉降问题。在高速公路工程的施工中,水泥搅拌桩施工技术的应用,可以降低软土地基结构对工程的影响,增加地基结构的稳固性。但利用这种施工技术工艺,需要严格按照相关技术标准要求进行,并在施工之前做好工程施工现场的勘察工作,仔细清理掉地面上存在的杂物,保证土层结构填充的实际效果。在制作搅拌桩的过程中,要做好注浆施工的连续性和均匀性,有效控制桩体结构的物理参数,减小实际施工的误差,保证工程施工质量。
(三)强夯加固技术施工方法
第一,强夯法在细颗粒饱和土的加固处理中,主要是依靠动力固结理论进行加固处理。
整个土体结构在受到较大冲击力的作用时,是会破坏土体结构的稳固性,甚至会使部分土体结构出现液化现象,产生大量的缝隙问题,增大实际排水通道,促使孔隙水从裂缝位置溢出,加速土体结构的固结。但由于软土地基结构具有触变性,在加固处理之后是可以恢复实际强度。第二,施工人员在处理这些多孔隙和非饱和的粗粒土时,需要依靠动力密实加固机理,即针对这部分土体结构,利用冲击动力荷载来减小土体结构中存在的孔隙,增加土体结构的密实性,增强地基结构的实际强度。
(四)软土地基深层处理技术
挤密方式是加固软土地基深层土壤的有效方式,且这种施工技术工艺的应用,主要是利用打桩机对土壤深层进行挤压处理,这样可以增大土壤的实际密度,加强土壤结构的实际承载能力,有效的减少土壤出现液化和湿陷等不良现象。而且,这种加固处理方法可以增强土壤结构的承载能力,避免出现地基结构的沉降问题,有效的解决因深层土壤密实度太小所引发的失稳问题,并随着科学技术的创新发展,打桩设备的整体性能发生明显变化,对加固软土地基结构起到了重要意义。
(五)加强动态压实施工技术
第一,动态更换方法主要分为桩更换和整体替代。其中,桩更换主要是通过 强夯法对软土地基结构进行夯实,并利用砂砾和砾石桩进行浇注,增强地基结构的稳定性。而整体替换则是利用冲击力来压实软土地基,再继续填充泥砾材料,形成良好的砾石垫层效果,增强工程的稳定性。
第二,通过冲击力的作用,形成相应的冲击波,破坏土层的整体结构,甚至会在部分位置产生间隙,这些间隙有能力直接排出孔隙水,实现软土地基结构的固结,增强地基结构的稳固性,保证工程结构稳定。
第三,针对施工材料进行更换,增强软土地基结构的稳定性。在高速公路工程软土地基结构的施工中,常见的软土地基处理方法是材料换填方法。这种技术方法主要是利用建筑材料进行填筑施工,是因为工程施工中会产生大量的施工垃圾,并在满足填筑施工要求的基础上,这些施工垃圾填埋不仅起到了环境保护作用,还能够降低施工经济成本投入,避免因施工单位从其他位置运输填筑施工材料,而造成严重的大气环境污染。这种软地基处理技术,能够有效防治路面出现塌陷问题,增强高速公路工程的施工质量和稳定。
(六)水泥搅拌桩施工技术
首先,做好桩位和桩高程的施工质量控制工作。第一,针对桩位进行质量控制处理时,需要在施工之前,将桩标直接插在桩柱施工的中心位置,并经由监理人员测量和校核,将桩位的安装施工偏差控制在5cm以内。第二,针对桩顶和桩底高程进行严格施工控制时,需要将桩底高程控制在10cm~20cm的超出范围,以及将桩顶高程控制在10cm的超出范围。第三,针对桩柱深垂直度进行严格控制时,是需要参照导向架吊锤的偏移情况,再利用米尺测量搅拌轴的垂直度,以及间接的测量桩柱的垂直性,将桩柱垂直度控制在1%偏差内。
其次,做好搅拌时间和喷浆时间有效控制。在喷浆处理过程中,提高喷浆速度是保证搅拌桩制作质量的关键因素。所以,为了保证水泥搅拌桩结构的整体制作质量,将喷浆速度严格控制在0.8m/min范围内。在水泥混合材料的搅拌过程中,如果因为故障问题而导致搅拌设备处于停置的状态,为了防止出现断桩问题和缺浆问题,需要直接将搅拌机下沉到停浆点以下0.15m的位置,待到供浆恢复正常之后,就要适当的提高喷浆搅拌处理的整个速度。而针对那些重叠段是大于100cm,且需要进行补喷处理的位置,是需要在3h以内完成补喷处理。而超过了3h之后,是要先拆卸下输入浆的整个管路,并做好清洗和处理。
结语
综上所述,在高速公路工程的软土地基结构施工中,为了提高工程的施工质量,要采取有效的软土地基结构施工处理技术,增强地基结构的稳定性,为人们提供良好的出行服务。
参考文献:
[1]马翔.水泥土双向搅拌桩施工技术在高速公路软基处理中的应用[J].中国新技术新产品,2016(04):90-91.
[2]闫力伟.高速公路工程施工中软基处理技术应用分析[J].交通世界,2016(15):36-37+39.