魏俊秋
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摘要:近年来高速公路施工项目较多,在高速公路施工过程中,软土地基是较为常见的问题。高速公路施工中遇到软土路基区域时,由于该区域地质结构复杂,软土沉降不均匀,而且软土结构在沉降过程中没有规律可言,这也增加了高速公路软土路基施工的复杂性。在实际施工过程中,需要有效控制软土路基沉降和固结等情况,进一步保障高速公路工程的施工质量,确保高速公路运营的安全。文中分析了高速公路软土路基施工的特点,并进一步对高速公路软土路基施工技术进行了具体的阐述。
关键词:高速公路;软土路基;特点;施工技术
在高速公路施工中,软土路基处理一直是施工中的难点问题。由于软土路基区域结构相对复杂,软土沉降不均匀,而且大部分软土结构沉降过程中没有规律可言,这对高速公路施工带来了较大的挑战。通过合理应用高速公路软土路基施工技术,提高软土路基结构的载荷能力,有利于确保高速公路施工的效率和质量。
1高速公路软土路基施工的特点
1.1含水量较高
软土大部分由黏土颗粒物和淤泥共同组成,这也使软土路基普遍存在孔隙率大的问题。因此高速公路软土路基含水量高是较为重要的特点,同时软土路基中部分有机物在地质结构中以絮状结构存在,而且在剪力作用下软土易发生形变,反复发生固结沉降,这必然会影响高速公路交通运输的安全。
1.2土质强度低
由于软土路基结构整体强度较差,当有挤压或是震动情况发生时,软土路基会受到较大的破坏,导致结构整体强度下降,严重时还会出现流动问题。而且经过一定扰动后,软土强度随着时间变化会逐渐恢复。另外,软土路基土质结构还呈现出较强的压缩性和较差的渗透性,必然会影响土质的整体强度,对路基结构的质量带来较大的影响。
1.3 抗剪强度低
软土路基还表现出较低的抗剪强度,而且在载荷情况或是排水固结情况下抗剪强度也会发生变化,一旦排水固结速度较快,软土路基抗剪强度也会随之提升。
2高速公路软土路基施工技术
2.1合理选择和使用换填压实技术
软土路基施工过程中,通过采用换填和压实技术可以促进路基质量的提升。在实际施工开始之前,需要对施工流程进行明确,并针对路基表面进行清理,做好现场排水工作,制定具体的挖运和换填土方的规划,最后进行找平。在具体选择填实时,要根据具体的规定标准,确保材料强度与要求相符。施工开始之前,还要针对填料性能进行检验,及时发现与标准不符的开发部,并通过适量加入石灰的方式进行改善。路基潮湿情况下,还要进行压实处理,对于粘性土壤则要降低压实标准。潮湿路段压实处理时,宜加入生石灰材料增强吸水性,进一步保证压实度。压实作业时,宜使用高吨位的压路机进行施工,确保与技术标准要求相符。
2.2地表处理工作
高速公路施工过程中,软土路基表层土壤过于松软的情况下,施工复杂程度会增强,施工进度和施工质量控制难度较大。这种情况下,需要做好表面处理工作,具体要合理应用排水技术和换填技术等,增强软土路基表面强度和稳定性,进一步提高路基的抗开变能力。而且在施工过程中,还可以将土壤覆盖在表面区域,增强施工中的载荷作用。
软土路基含水量较高,需要进行降水处理,具体可以通过挖掘沟槽的方式排空软土路基的水分,提高施工速度,进一步简化施工工序。而且为了保证路面结构的施工效果,在水分排除后还需要对开挖的沟槽进行回填处理,利用具有较好透水性的材料进行回填,进一步保证整体结构的强度和稳定性。
2.3竖向排水固结法
在软土路基施工过程中,遇到填土地基或者大密度饱和软土的问题,可以选用排水固结的方式进行处理。有效防止了软土地基的不均匀沉降问题,大大提高了土壤的强度和土体的承载能力。排水固结法的原理是地基在荷载的作用下,工作人员通过布置竖向排水井,同时启动加压系统,配合使用压力吸抽气的渗流电场,使土中的孔隙水被慢慢排出,孔隙比减小,地基发生固结变化,地基土的强度逐渐增长。常见的排水固结方法有堆载预压法、真空预压法、电渗排水法等。
2.4砂垫层处理技术
多数软土路基的砂垫层厚度并不大,并且具有一定的排水能力,如果砂砾的质量很高,就可以进行下一步施工。但是如果砂垫层厚度并不能满足要求,就会造成工程的后续施工造成影响。因此对砂砾的处理工作中,需要将砂砾的厚度严格控制在20厘米左右,为了确保施工质量,还需要结合标准来对砂砾的排水性能进行试验,在了解荷载和状态的情况下,控制好排水、凝结的速度,并且检查清洁度是否满足要求,以保证含沙量控制在合理的范围内。压实之前要确保砂砾表面保持湿润,之后再进行压实等处理工作。
2.5 饱和加固技术
在高速公路软土路基施工过程中,对于软黏土处理时,通常会应用饱和加固技术。在施工过程中通常会利用搅拌机等设备,并使用水泥和黏土进行充分融合,加入适量的固化剂,通过化学反应使其与黏土表面有效的结合为一个整体,以此来改善路基的性能。在实际高速公路路基施工过程中,饱和加固技术作为一种土壤改良的有效方法,经常会被应用到。并通过在施工过程中合理控制施工顺序和施工标准,保证施工操作的规范性,可以进一步保证施工的质量。
2.6水泥搅拌桩加固方法
在施工过程中,还可以运用水泥搅拌桩加固法进行路基加固。其工作原理是:利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,使固化剂与软土之间产生的一系列物理化学反应,形成高强度的复合地基,并加强对高度、深度以及水平面深度的控制,使搅拌机在接桩中与喷粉桩重叠并且高度达到1m以上,同时,还要把固化剂用量控制在1%之内。使软土结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质凝胶颗粒。这种方法在很大程度上提升了土体的整体强度,并保障了软土地基的承载能力。在施工完毕后,首先将钻头提离地面,然后打开空气压缩机,清理管道内部与喷嘴的残留物,最后移动桩机。水泥搅拌桩法按照施工方式的差别分为干法施与室湿法。
3结束语
在高速公路施工过程中,软土路基是较为常遇到的问题,这也使软土路基处理成为高速公路施工中较为关键的一个环节。在实际软土地路基处理过程中,需要针对软土路基的具体情况,并结合施工地的土质、水文和气候等条件制定有效的措施,积极对软土路基结构和性能进行改善,确保与高速公路施工质量要求相符,进一步提高高速公路施工的质量,为其后续稳定的运营打下坚实的基础。
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