彭玲
山西远大公路桥梁建设养护有限公司 山西忻州 034000
高速公路是我国交通运输体系的重要组成部分,作为我国交通运输的主要通道,其质量与稳定性直接关系到车辆与行人的安全,因此,质量控制是关键,但是由于在施工中经常遇到软土地基,其承载力较差,无法保障公路运行后的稳定性。所以,我国不断进行软土路基施工探究,探究有效的施工技术提升软土路基施工效果,从而避免软土路基对高速公路运行造成负面影响。
广义上的软土包括松散砂质土,淤泥质土等。工程建设中遇到的淤泥及天然抗剪切强度较低、不易透水的黏性土称为软土地基。软土地基具有不利的工程性质,软基加固是软土工程的重要工作。通过勘察设计合理的加固方法,在施工中进行必要的观测,通过采用加固方法达到设计要求。依据成因不同,我国软土可分为沿海型软土、山地型软土与内陆型软土。沿海型软土分布地域辽阔,具有欠固结,可压缩程度高,土体结构强等特点。其可分为滨海相软土,三角洲相软土,泻湖相软土与溺谷相软土。内陆淤积软土依据其形成机制不同分为湖相沉积软土与河流相沉积软土。湖相沉积软土多分布于大面积湖泊周围。湖相沉积软土具有有机质含量高,颗粒级配均匀,淤泥质土层深厚等特点。典型河流相软土中间粒径在0.005-0.05mm范围内。砂砾及有机物质含量较少。
软土路基的土体以一种松软的物理形态存在,具有含水量大、有机物含量少、流变性的特点,这种路基的透水性较差,容易出现积水,而且在剪应力作用下容易出现变形;并且软土路基本身的承载力不强,施工中无法满足高速公路强度的要求,当遭受外部荷载冲击下,容易塌陷,从而无法保障承载大量车辆运行。路基作为高速公路的基础部分,起到承载公路的作用,对保障公路的使用性十分重要。一旦遇到软土路基并未得到合理的处理,路基承载力达不到标准,必然会导致运行中出现事故,从而造成人员伤亡与经济损失,严重威胁社会的和谐稳定发展。
在公路软基处理技术中,排水固结处理法应用的非常广泛。这种技术在饱和性黏性土质的处理中能够对土质得到有效改善,使路基的坚硬度得到最大程度的提高,发挥出科学合理的作用。在实际的施工过程中,需要对公路工程的特点进行详细全面的考察,结合路基的实际情况,增强施工人员的操作技术,在施工过程中规避一些注意事项,使排水固结法能够具有良好的适用性。具体来说,应当对排水体进行竖向设置,在挤压软土路基的过程中,及时排出软土路基中的水分,通过水分的减少加快软土路基的固结速度,明显改善软土路基的稳定性和坚固性,为施工的顺利进行提供最大程度的保障。
该种施工技术,能借助水泥的作用处理,将水泥当作固化剂。运用搅拌设备,进行路基深层软土搅拌、固化剂强制搅拌等工作。固化剂、软土构成物理化学反应,可保证软土处于稳定的状态,路基强度提高。需要注意的是,因为软土和水泥能够相结合,所以能够确保高速公路施工土体的强度,延缓软土沉降的速度。同时,对边坡可予以稳固处理,加强软土路基承载方面的能力。这时,合理采用水泥深层搅拌桩,同时准确了解施工各项操作要求,对软土路基进行处理。针对特殊软土路基来讲,需要选择适宜的技术加以处理,进而提高水泥深层搅拌桩施工的质量及安全。以太原东二环高速公路为例,该区域为湿陷性黄土地区,路基地基处理方式涉及重夯、冲击碾压、水泥土/灰土处理等。涵洞地基有CFG桩和换填2m水泥土处理方式,桥台台背采用灰土挤密桩处理后,再铺设水泥土换填技术处理。
添加剂法是在软土地基中加入一些物质,增强地基的抗压强度。软土地基承载力较小,需在软土中添加一些硬性物质以提高地基的抗压能力。常用的添加剂为水泥。垫层换算法适用于软土地基浅层处理。在软土地基中填充材料,提高地基中坚硬物质的含量[1]。通常用泥土碎石等材料进行填充,利用垫层换填法包括手工作业与机器辅助两种方式。先将软基中的泥土抽取出来,再用碎石等材料进行填充。在具体施工中,当填埋深度达1m后,需在上层加设土工布,防止路基形变。此处理技术能有效增加路基的承载力,解决地基冻胀对路基的影响。
强夯法在公路工程的施工中也具有良好的应用性。当地基主要成分是碎石土、砂石、黏性土、杂填土和素填土等时,利用强夯法能够使地基的强度得到有效改善,使路基的压缩性得到降低,使软土路基的效果得到明显发挥,提高公路建设的质量。在使用强夯法的时候,常用的机械设备是大型起重机,将重物提升到相应高度,在落下的瞬间,对软基产生强大的挤压力,使软土路基的密度得到有效增强。由于施工中需要用到大型机械设备,所以会增加一定的成本,并且在施工的过程中,会产生较大的噪声,影响周边居民的正常生活。因此,在人口稠密地区,这种方法并不适用。另外,如果软基的主要成分是淤泥,不能使用这种方法,在泥浆分散的情况下进一步降低软基的坚实性,在增加施工难度的同时,影响了施工的最终质量。
高速公路软土路基施工过程中,施工企业方面需主动和建设企业进行沟通、协调,防止发生施工企业随意调整设计方案内容的现象。软土地基处理技术直接影响到路基的基础承载力,必须合理选用软基处理方案,确保工程建设质量。本文介绍了软土的特性,常见软基处理技术。探讨了常见软基工程施工中的要点,为提升软基工程施工质量提供参考。