唐志伟(四川高路建筑工程有限公司,四川 成都 610000)
高速公路工程软土路基施工技术研究
唐志伟(四川高路建筑工程有限公司,四川成都610000)
随着当前我国社会经济的快速发展,交通事业也得到了如火如荼的发展,在公路设施建设中,高速公路建设起到了非常关键的作用,在各地区经济建设及文化建设等方面奠定了坚实的基础。但是由于我国地理环境比较复杂,公路建设过程中经常会遇到软地基,为公路建设带来了一定的困难,因此必须对这一问题进行及时的解决。
高速公路工程;软土路基;施工技术
随着当前我国社会经济的快速发展,我国对公共交通建设的投入逐渐增大,交通的发展为我国经济建设起到了非常重要的作用。当前高速公路建设范围及相关技术也得到了不断发展,由于受到我国地域复杂性的影响,施工过程中很有可能会遇到一些问题,例如软地基,这无疑为高速公路建设带来了一定困难,因此,对高速公路工程软土路基施工技术展开分析很有必要。
由于受到自然因素的影响,高速公路路基土内部结构会发生一系列变化,进而出现松散现象,这种情况下会形成缝隙、含水量比较大的淤泥及粘土,这种类型土层的强度通常比较低,在压力的影响下很容易会出现变形,不能使道路路基建设需求得到满足。同时,在车辆压力的影响下,路基也可能会出现变形,在水的带动下已经变形的土层会发生流动,进而使路面出现裂缝等一系列问题,对通行质量造成不利影响。
软土路基结构性是指软土受到破坏的同时会对土壤结构带来不同程度的影响,由于其内部存在很多絮状结构,因此土层具有一定粘结能力,在软土持续受到破坏以后,其各方面性能会逐渐降低,进而严重影响路基。但是,由于受到软土路基流动性的影响,路基在受到破坏以后仍然可以进行自我修复,但是其完成的时间可能要长一些。
2.1高速公路软土路基施工技术概况
在高速公路施工过程中,如何将软土路基施工技术问题处理好成为当前业界人士关注的焦点。将软土路基施工问题处理好,不仅可以有效降低安全事故发生的几率,同时还有助于高速公路使用期限的延长。当前软土路基施工过程中主要应用分喷桩、砂垫层、铺设土工织物等具体措施,其中袋装砂井和砂垫层是两种使用频率最高的方法,这两种方法的应用可以有效减少对环境造成的危害,同时还能从最大程度上达到节约成本的目的。在软土路基施工过程中,施工单位应该结合实际情况展开分析,将施工成本、地质条件及施工工艺充分结合起来,并注意经济效益与社会效益的兼顾。
2.2高速公路软土路基施工中存在的问题
在高速公路工程建设过程中,软土路基施工是一项非常重要的工作,如果施工过程中出现了问题,很有可能会对高速公路未来的使用及养护造成不利影响,造成严重的浪费,甚至导致一些安全事故的发生。纵观当前我国高速公路软土路基施工情况,其中主要存在以下两方面问题:
2.2.1路基沉降问题
完成高速公路工程建设以后,个别地方出现了路基沉降的问题,路基沉降一般发生在完成路基施工以后,在填筑路基的过程中,产生沉降产生原因与连接处结构直接相关,如果连接处稳定性不够,就可能会出现沉降问题,如果可以对不同结构的稳定性进行保证,那么就可以从最大程度上减少沉降问题的发生。除此之外,在设计阶段应该提前对路基沉降问题进行提前的预测,利用改变设计来避免沉降的发生,这种方式的科学性要更强一些。
2.2.2滑坡问题
在高速公路软土路基施工过程中,很容易会遇到滑坡的问题,之所以会出现这种现象,其主要原因在于软土路基施工技术在应用过程中不符合相关要求,没有严格按照施工规范进行施工,同时,软土路基需要较长的时间才能固结,施工单位为了加快施工进度,往往会忽视这一问题,在软土路基尚未达到规定强度的情况下就开始后续施工,这种情况下可能会出现路基结构不稳定的问题,进而造成路基滑坡问题的出现。所以,有必要在高速公路施工过程中对施工单位的工艺流程进行严格把关,不能由于追求进度而忽视质量问题,充分认识到施工技术的应用是保证公路工程的关键所在。
3.1冻结处理技术
所谓冻土处理实际上就是利用二氧化碳等物质针对软土路基进行冷冻处理。因为软土路基存在较大的含水量,因此冻结效果非常显著,对其进行冻结处理以后,软土路基强度将会得到明显提升。从冻结处理的角度来看,这是一种利用物理方法达到处理软土路基的方法。在实际施工过程中还涉及到了很多化学方面的原理。冻结施工过程中可能会用到很多制冷剂,这些制冷剂及相关设备的造价比较高,大大增加了工程成本,但是由于具有显著的强化效果,该施工技术在软土路基处理中得到了广泛应用。以东新高速公路工程施工为例,该工程有超过700m的软土路基,经过实地勘察之后发现,该软弱土路基段的土质比较松散,有较高的含水量,此外因为该工程的道路等级比较好,对路基强度的要求也比较高,因此考虑的成本问题以后,决定针对该路段进行冻结处理,在开始施工之前,需要利用碾压设备进行压实,然后展开压实度检验,待各项指标均合格以后,在进行冷冻处理。
3.2铺垫施工技术
从目前的情况来看,最常用的铺垫材料是土工织物,在软土路基中铺设相应的材料有助于软土路基整体性能的提升。一般来说铺垫施工材料都有一定的延展性,在力的作用下会出现变形的现象,但是一般不会出现损坏现象,所以将其应用于软土路基中可以起到一定的加固效果。加上将其应用于软土路基中其造价比较低,在相同效果的前提下,利用这种方法可以有效节省成本,操作起来也非常方便,对软土路基起到保护性作用。从软土路基沉降的角度上来看,铺设材料的方法效果也非常显著,可以对软土路基进行大范围搭接,软土路基会形成一个整体,从整体上提升软土路基抗压力,进而减少沉降对公路造成的不利影响。这里以榆和高速公路为例来说,经过实际勘测以后发现,该路段的路基比较松散,为了保证路基具有一定的整体性,应进行铺装施工,在开始施工之前,应对其进行压实及整平处理。经过各方面检验合格以后,选择土工格栅进行铺垫施工,完成铺设施工以后还要进行吹填施工,这一施工过程中不能使用任何大型的机械,完成垫层整平以后利用大型压路机进行压实,经过高速测试及水平测试以后,进行第二层土工织物的铺设。
3.3挤密桩技术
将一定数量的机密装建立在软土路基中可以使其内部密实程度得到明显提升,在利用该施工技术对软土路基进行处理时,应综合考虑软土土质及结构问题。在实际施工过程中可以将这种施工技术当做一种辅助性手段,与其他施工技术相配合使用,不同方法中挤密桩的应用情况如表1。
表1 挤密桩施工情况
3.4竖向排水固结技术
这种施工技术的原理为基坑降水,首先应严格按照规范在软土路基周围打造水井,以达到降低地下水的目的,同时还要利用大功率抽水泵对积水进行清理。该技术的软土路基中的应用具有操作直接、原理简单等一系列优势。但是实际施工过程中,这种软土路基处理方法却存在一些弊端,例如如果过梁抽取地下水,会使路基沉降现象发生的几率得到提升。因此,在使用该方法之前,相关单位应该指派专业人员针对软土路基地下水位及地形情况进行全面检测,在此基础上对施工降水方案进行制定,避免过量降水问题的发生,促进竖向排水固结施工质量的提升。
综上所述,高速公路软土路基施工过程中可能会遇到很多问题,当前我国已经在这方面获得了一些有效经验,这些方法的应用及创新,有效解决了高速公路建设过程中存在的问题,高速公路施工质量与施工效率均得到了解决,大大减少了相关隐患的发生,对社会发展起到了非常关键的作用。
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唐志伟(1973-),男,工程师,本科,主要从事公路建筑施工技术及管理工作。
U416.1
A
2095-2066(2016)12-0209-02
2016-3-8