高速公路工程施工中软基处理关键技术应用研究

发表时间:2021/7/2   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷7期   作者:田洪海 曹立艳
[导读] 高速公路工程施工建设属于当前社会发展中重要的项目工程
        田洪海 曹立艳
        北京城建道桥建设集团有限公司 100000
        摘要:高速公路工程施工建设属于当前社会发展中重要的项目工程,其关系到社会的发展和进步,软基处理属于高速公路建设的的重要内容,为不断提升施工质量,优化软基处理效果,施工人员必须合理分析软基处理技术,并熟练应用各项技术,以促进软基处理质量的提升,优化高速公路工程施工效率和质量。
        关键词:高速公路工程;软基处理;关键技术
引言
        高速公路工程延伸建设的地方大都是地形条件比较复杂的山区等区域,因此,遇见软土地基的几率也相对较高,这种地基本身的硬度与强度非常低,且承载能力也比较差,很难保证高速公路路基的稳定性,这就需要各参建单位对其进行科学有效的处理。根据实际情况,选择科学合理的处理技术,借此增强软土地基的强度以及承载能力,使其能够在高速公路的施工建设中发挥出重要作用。
1 公路软基的特征
        在公路项目建设过程中,软基的主要特征为土质较为蓬松、土壤湿度大、硬度低等,这无疑会增加公路路基路面设计及施工的难度。同时,软基处理不善也会降低路基路面的抗变性、承载力及抗压力,进而引发公路路基路面的沉降问题,最终影响公路的高效使用。因此,在公路路基路面设计工作中,必须结合软基的特征及现场条件,选用合适的技术对软基进行有效处理,以增强公路路基路面的质量、安全性及稳定性,从而为加快公路工程行业稳健发展奠定基础。
2 高速公路工程施工中软基处理存在的问题
        2.1 抗渗透能力问题
        软地基施工过程中,具有较强的抗渗透能力,分析土质与实际施工情况,透水性属于软基处理中的主要问题。由于软土基的透水性不足,渗透系数的竖向值大都为100,将直接对土层水质的排放产生不良影响,且在实际施工过程中,地基沉降系数会受到抗渗透能力的影响,对土层水质的正常排放产生负面作用。软土空隙较大,抗压能力较差,地基沉降的系数受到影响较大,导致高速公路施工过程中沉降问题时有发生。
        2.2 压实度低
        公路工程施工中,软土区由于地质情况特殊,其自身承载力低、松散性强、易变形的问题,在软土路基处理施工中地基内部沙粒间存在空隙,会加大压实处理难度。在软土地基压实处理不到位的情况下,会影响到整个地基建设稳固性、质量。受软土地基材料特殊性影响,其渗透力强,在天气因素影响下雨水通过软土地基缝隙进入地基内部,会导致地基变得松软,难以高质完成压实处理。
        2.3 路面沉降
        在开展软基处理过程中,未能依照相关施工标准开展施工,从而道路运行以后沉降事故的发生几率也不断提升。缺少对过渡地段软土路基基础结构的把控,导致材料不符合相关施工标准,软土路基地基施工刚度欠缺,路基形状变化时有发生,对汽车的正常运行产生不良影响,甚至影响道路投入使用以后的寿命。分析这一问题发生原因,大都是由于地基自身结构设计异常,设计人员缺少对实地情况的考察,无法对土层位置进行判定,无法从地质情况出发合理采用施工技术干预。


3 高速公路工程施工中软土地基处理的关键技术分析
        3.1 深层土振动挤密技术的具体应用分析
        这一技术主要就是通过对高速公路软土地基的深层土进行振动挤密处理,提高软土土质的密实度,以此增强软土地基的承载能力,并提升土壤本身的固结速度。这一技术适合处理厚度低于15米的软土地基,在具体的应用过程中,施工人员需要先使用打桩机对表层土壤进行冲散,接着再借助高速振动使其形成内孔,然后将沙料有效灌注到内孔之中,使其形成特定的形状。相关施工人员在深层土壤开展振动作业时,要防止沙土出现松散的情况,可以通过提高振动密度,对土体予以压实,借此提升土体自身的密度,这样能够在较大程度上避免地基产生沉降等问题,同时也能够防止深层土出现液化问题,降低地基受潮的几率,也能够降低这一问题对地基稳定性的不良影响。
        3.2 表层处理
        首先,需要与软基位置铺垫材料和砂层,以改善软土地基含水量丰富的情况,提升软基层的厚度,在进行软地基处理过程中,可应用砂垫层方式实现排水固结的目的。砂垫层存在与地下排水层效用相似的作用,可应用其降低填土层的水位,以改善施工作业环境。在进行铺垫过程中,所选的砂石材料应为中砂或者粗砂,其具有较好的级配,5以内属于颗粒不均匀系数。为确保高速公路能够正常施工,可采用敷点材料与垫砂层结合方式开展,以横粗砂作为主要材料。若是软基的透水性不足,必须合理进行软基处理。于软基表面位置铺设多层土工织物,以提升其抗拉强度,提升其整体连续性,降低施工难度,提升耐腐蚀效用。可采用铺垫材料改善路基不均匀情况,降低路面沉降问题的发生几率;其次,需要开展表层排水干预,分析软土地基,表层大部分土壤为粘性土,实际施工过程中,可以在粘性土之中加入添加剂,以促进路基压缩能力和强度的提升。当前施工中应用广泛的添加剂为熟石灰、生石灰和水泥等物质,这些物质的应用有利于提升软土的抗渗透能力,还有利于产生化学固结作用,促进高速公路建设稳定性能的提升。若是软土地基含水量较高,可以采用表层排水法进行干预,在进行路基填筑之前,必须在地表进行沟槽的挖掘,对地表水资源进行排除,以不断降低路基表层的含水量。
        3.3 换填法
        换填法是去除路基范围内软土,使用稳定性较好的土石回填处理,常见的换填法有以下几种: 一是开挖换填法,即使用机械或者人工方式挖除软土,采用石灰石、碎石等材料回填,如果一些部位不能使用大型机械压实到位,需要采用小型夯实机械作业。二是抛石挤淤法,即通过路基底部抛投片石而从基底范围挤出淤泥,以改善地基强度。这种方法操作简单、快速,适合在存在流动泥沼、排水困难的洼地中使用。三是爆破挤淤法,利用炸药能量挤走软弱涂层,代替以稳定性更好地材料。软土稠度较大,可以选择采用先填后爆法处理,即在原地面先进行极限高度路堤填筑作业,再在基底开展爆破。如果软土稠度较小且回淤较慢,则选择先爆破后回填,防止回淤问题的产生。
        3.4 控制填筑土的厚度
        填筑是软基处理中关键环节,若实际填筑厚度与设计填筑厚度不统一,就需要重新进行填筑,这既增大了工作量,也易延误工期,进而产生不必要的损失。比如,若填筑厚度太大,则易增大碾压及整平工作的困难程度,进而降低路基稳定性;若填筑厚度太小,则会缩短路面的使用年限,增加不必要的维护工作量。因此,软基处理中必须结合实际需要及规范要求严格控制填筑过程,控制厚度在合理范围内。
结束语
        研究发现,对高速公路工程软土地基进行有效的处理,能够提高地基稳固性,其承载能力也会达到相应的施工标准,有利于提升高速公路工程的质量与安全。因此,施工单位要加强对软土地基处理工作的重视,尤其要对施工处理技术予以高度关注,需要通过对软土地基的科学勘测,制定出合理有效的处理方案,保障软土地基的质量。
参考文献
[1] 罗文兴.高速公路工程施工中软基处理关键技术应用研究[J].建筑工程技术与设计,2020(18).
[2] 郭秀娟.  高速公路工程施工中软基处理关键技术应用研究[J]. 建材与装饰, 2018, 12(6):281-282.
[3] 胡雷.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2020,(7):2160.
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