高速公路施工中的软土路基施工技术研究

2021-03-27 21:57刘学
科学与生活 2021年34期
关键词:软土路基公路工程

刘学

摘要:在软土路基的建设与处理阶段,易发生路基沉降等问题,将对路面的稳定性、安全性与耐用性造成严重的负面影响。为了达到科学处理与优化软土路基的目的,技术工人应在掌握施工现场具体情况的前提下,开展数据的分析与评估工作,采取措施,确保处理工作合理有效,尽可能避免施工过程出现问题,影响工程质量。基于此,本文将对高速公路施工中的软土路基施工技术进行分析。

关键词:公路工程;软土路基;处理技术应用

1 软土地基对高速公路建设的影响

1.1 沉降问题

在建设公路的过程中,路面沉降是一个较常见的问题,为避免该问题的发生,应开展对施工环节的科学控制工作。部分工程使用的建设技术不够先进,路基压实程度达不到标准,使路基的稳定性下降,导致路面局部出现沉降现象,拖慢工程进度。软土路基受到水分影响,加剧水土流失,降低公路使用寿命。

1.2 路基稳定性不足

软土的湿度高,土壤颗粒间的缝隙大、易压缩。在压实路面阶段,易出现压实程度不足等问题,影响软土路基的稳定程度,为未来公路的使用埋下安全隐患。在雨季施工时,频繁降雨将拖慢工程进度,雨水会渗入软土路基内部。路基渗透性差,雨水排出速度慢,水分侵蚀土壤,影响公路安全。

1.3 路面硬化问题

软土路基因自身结构与材质不够稳定,导致出现路面硬

化,公路建设阶段一般选取沥青混凝土为地面建设材料。上述材料的稳定性仍不能满足建设要求,应引进新型材料,例如纳米材料等,路面铺设材料性质问题及路面自身结构稳定性问题,导致路面硬化现象的出现。

2 高速公路施工中的软土路基施工技术要点

2.1 排水固结法

现阶段公路工程建设技术日渐成熟,在软土路基的处理上,可选择的技术种类较多,不同的技术各具优劣势。排水固结法包括加压和排水系统两部分,排水系统是在地基上设置排水体,再借助地层自身所具有的渗透性,使用排水体进行排水的结构体系称为排水系统。常用的排水体为塑料排水带排水和砂井排水。对于有机质黏土、饱和黏土含量较高的软土路基而言,利用排水固结法是十分有效的。在具体利用这一方法进行地基处理时,重点是要进行排水系统的构建,通过竖向排水和水平排水砂垫层的设计,来实现地基的加固处理。水平砂垫层的铺设厚度应该达到50cm,且要注重砂石材料的选择和质量控制,尽量选用中砂或者粗砂。因为在软土路基的处理过程中,水平砂垫层的宽度往往要略微大于路基宽度,因此,在实际的处理过程中,尤其要注重施工质量的控制。竖向排水体建设时,需注重相应材料的选择和质量控制,比如,可以选择塑料排水板。水平砂垫层和竖向排水的连接位置,尤其要注重砂垫层铺设的规范性,并在特定的位置进行横坡设计,使得排水体的设置可以符合实际的地基处理要求。

2.2 加筋技术

公路工程的软土路基处理中,加筋技术同样是一个非常有效的技术,这一技术在应用时往往需借助于玻璃纤维、尼龙等材料来完成。在实际的处理中,要将土层与砂层均匀、充分混合起来,通过这种方式来改善软土地基的性能,使得土体的承载力大大提升。但在利用加筋技术进行相应的处理时,尤其要保障路面铺设时选择性能最好的材料,并遵守铺设的规范性标准,在最大程度上使得软土路基的承载力和抗压能力得以提升。在材料铺设完成且符合相应的标准以后,工程企业要安排专人进行质量检测,及时根据相应的质量要求来进行修复,比如,如果铺设的是土工格栅,施工时要确保材料铺设的均匀性。

2.3 挤密法

挤密法是改善软土路基的措施,建筑工人采取分层填筑与碾压的办法,尽可能提升路基密实程度。在确保软土路基结构强度不受损害的前提下,挤密法可提升排水速度,提升路基强度。现阶段,随着高新技术的不断涌现和新设备的不断研发,挤密法更多元化,衍生许多改进方法,例如重锤夯击法、堆载预压法等,应用软土路基处理过程中,切实提升路基质量。确保挤密法取得良好的效果,建设人员应严格按照施工步骤及流程开展施工活动,尽可能降低软土路基对公路建设的负面影响。一般情况下,建设人员按照准备、放样、填筑、观测、施工的顺序开展作业。

科学健全的施工流程是确保工程顺利完成的前提,工人必须按照有关要求开展作业,尽可能满足软土路基的各个处理需求,确保技术应用的合理化和科学化。在施工作业阶段,为了确保挤密法达到预期效果,工人有针对性地做好沉降观测、移位边桩的观测与记录工作,应对得到的沉降数据开展分析工作,记录结果。通过该方法,按照实际情况灵活调整施工方案,帮助方案与实际施工相适应,取得良好的施工效果。

2.4 换填法

在软土路基处理时,换填法同样是非常有效的处理方法,这一方法应用时,是通过利用性能较好的材料来替换掉软土路基现场的软土,以改变地基性能。但换填法并不具有广泛适用性,往往在地表以下0.5~3.0m的软土层中应用较多,通过换填法的有效应用,可以使得土壤的强度大大提升。但在应用换填法时,为达到预期的施工目标,工程人员往往需结合软土路基地段的具体情况,来进行换填土质的选择,在换填土质选择时,还需要充分考虑材料运输成本等因素。在应用换填法的过程中,相关人员需重点加强对换填开挖深度的精确计算,如果开挖深度过大或者过小,都不利于实现路基的整体性能。

2.5 软基加固法

(1)软基加固法是通过向软土地基中添加外加剂,改变软土地基的性能,以达到路基施工的基本要求,多用于软土深度较大的地层中,常用的软基加固法分为三种,即深层搅拌桩法、粉煤灰桩法和高压旋喷注浆法,其中深搅拌桩法主要是利用水泥和外加剂对软基进行加固,使其形成新的复合地基,从而提高地基的稳定性和承载能力,该方法不适用于12m以上的粉土或黏性土中。

(2)粉煤灰桩主要是通过人工或机械的方式在软土地基上打孔,再将石灰土、粉煤灰等材料填入孔中,由于填入的材料吸水能力强,填入后可以将周围土体中的水分吸收,从而改变周围土体的性能,使其满足路基施工要求。

(3)高压旋喷注浆法是利用钻机将带喷嘴的注浆管钻入软土地基中,然后通过注浆管将配置好的浆液注入软土地,使软土地基的结构组成发生根本变化,从而达到提高承载力的目的,该方法多用于深度30m以上的软土地基。

(4)碎石桩软基加固法是利用机械成孔并将碎石投入孔内,再向孔内注入水泥浆使其固结,待孔内水泥浆固结后,采用压浆技术向周圍进行压浆作业,提升桩体周围软基的强度,进而提高软土路基的稳定性及承载能力。

2.6 预压与堆载预压技术

预压与堆载预压技术在软土路基中的应用,主要是给原有的软土层施加一定的荷载压力,通过该压力作用的施加来排出软土层中多余的水分,使得软土地基的密实度大大提升,地基中不再存在孔隙。但在预压与堆载预压技术下,施工人员必须要结合实际的施工标准,来进行堆载压力的有效控制,做好施工过程中的质量控制。如果公路工程施工时面临的土质黏性非常大,就需要结合现场情况来制定更为有效的施工方案。

3 结束语

高速公路是经济发展的重要桥梁和纽带,其建设质量不仅关系到行车安全,而且对区域经济的发展有着重要影响,因此,在高速公路建设过程中,一定要做好软土路基处理工作,根据工程施工的实际情况,选择合适的软土路基施工技术,提高施工人员的素质,以确保软土路基质量符合施工要求,为高速公路建设的整体质量和快速发展奠定良好的基础。

参考文献:

[1]陈正勇.公路施工中的软土路基施工技术研究[J].交通世界,2021(25):83-84.

[2]齐立杰.高速公路施工中的软土路基施工技术分析[J].交通世界,2021(25):117-118.

[3]樊江勇.公路桥梁施工中软土路基处理技术[J].交通世界,2021(23):151-152.

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