班作运
摘要:随着社会经济快速发展,社会对公路交通的需求也在日益提升。但是由于我国国土地质环境比较复杂,在实际建设过程中往往会遇到软路基的问题,如果不能有效地处理,不仅会影响公路的稳定,而且会导致公路运行中发生重大安全事故。通过分析认为,对于软土路基的处理有多种方法,相关工程人员需根据实际情况进行合理选择与应用,切实提高软土路基承载力与抗剪强度。希望通过对软土路基施工工艺的探讨为工程人员提供参考,以便在软土路基施工中选定最具可行性的施工工艺。
关键词:高速公路;建设;软土路基;工艺
引言
目前我国城市化建设步伐加快,公路发展水平不断提高,特别是现阶段交通量不断增加,对公路的建设要求也愈加严格,因此,应重视高速公路的建设工作。路基质量关系着高速公路结构的安全与寿命,而软土基础是高速公路建设中常见的地质问题,为更好地控制公路软土路基的施工质量,必须对其进行深入分析。
1软土路基概述
软土路基根据沙质的不同,可以将其划分成为粘性土、沙质土以及腐殖土三种不同的类型。总而言之,软土路基具有较高的含水量、较大的孔隙、较差的适水性、较高的压缩性和较低的承载力,所以软土表现出来的特征基本上是流变性和触变性。若是在施工建设环节中将建筑物直接在软土路基上建造完成,将会使得原有的土体形态发生变化,建筑物缓缓下沉或者是朝向侧向位置滑动,不能保证建筑物的稳定性与安全性,甚至将会产生严重的财产安全威胁和人身安全威胁。由此可见,在工程开工之前,首先要完成软土路基建设,将现代化技术应用到其中,提升工程质量。
2软土路基的特点
2.1强度低
公路建设过程中软土路基的天然孔隙比大于0.3,这种孔隙比特性使软土路基在荷载作用下极易发生变形,当荷载作用超过变形极限时,将直接导致软土路基破坏,造成相应的路面结构失稳,带来安全隐患。
2.2压缩性强
软土地基的压缩性较强,压缩系数一般为0.7~1.5MPa,同时随着天然水分的增加,松软土壤的压缩性也随之增大。
2.3含水量高
软土路基含水率一般为40%~80%,由于含水量高,在剪力的作用下,软土层的形状变得更加突出,时常会出现沉降现象,对高速公路交通安全造成非常不利的影响。
2.4渗水性差
软土路基对整个路基的渗水性能有一定的负面影响,在加固施工过程中,混凝土的固结率将相应降低,从而降低整个公路基础的整体稳定性,与此同时,软土路基不能顺利排水,会使整个路基发生塌陷,影响工程的整体效益。
3高速公路建设软土路基施工工艺分析
3.1冻结法
(1)冻结法主要用干冰等材料冻结路基,以达到硬化路基的效果。因软土路基含水率高、易结冰,冻融处理后的路基强度将大幅提高。(2)冻结法是一种物化处理方法,该方法使用的制冷剂和辅助设备成本较高,导致施工成本偏高,但其处理效果明显,操作简单,易于推广,在小规模软基施工中大量采用。
3.2挤密桩法
(1)挤密桩法是通过桩之间的相互挤压,对软土路基进行加固,桩孔要采用灰土回填并进行夯实,该方法常用于黏性土软砂地基的处理。该技术施工需先进行打孔,然后用灰土、砂土等填料打桩,成桩后可提供侧向挤压压力,使软土得以压实。(2)挤密桩法可以提高软土路基的密实度和承载力,还能避免沉降、变形等问题,公路工程建设中要合理选择和控制施工材料,保证其吸水性,确保膨胀后可以侧向增大挤压力度,提升施工效果。
3.3使用添加剂
软土中含有大量黏土颗粒群。为了改善这一特性,可在施工时向软土掺入适量添加剂,从而大幅度提升其抗剪强度。在当前的高速公路工程建设中,較常见的添加剂主要包括水泥、熟石灰、生石灰等,这些均能够降低软土含水量,使软土路基内部能够达到紧密与稳固状态。
3.4软土路基表面处理
软土路基表面处理可采用排水法和换填法。前者可以降低软土路基含水量,使其更密实;后者则可以用部分透水性较好路基填料代替原软土路基填料,使路基的质量得到提高。此外,为使荷载更均匀地作用于软土路基,还可在其表面增设一层渗透性较好的优质填料。对于处理软土路基积水的处理,开挖沟槽是较便捷且应用效果较好的方法,其可以有效规避软土路基积水问题,从而更好地推动后续施工的顺利开展。值得注意的是,在开挖沟槽有效排除积水后,还需取适量优质填料(主要需考虑透水性),以回填方式处理沟槽。
3.5高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是一种应用效果较好的软土路基处理方高压喷射注浆法施工时,应先用钻机钻孔,钻深达到标准后,使用注浆管注入水泥浆,喷出的水泥浆形成高压高射流,同时要在施工区域适当切割搅拌软土,促进水泥浆向土中注入,凝结后形成固结体,从而有效提高路基强度,该方法适用于有大量的泥沙、砂粒和碎石的软土路基。
3.6砂垫层处理
砂垫层排水效果较好,有助于解决软土含水量过高问题。通常来说,砂垫层厚度较小,约20cm。在高速公路软土路基施工中,可利用荷载试验来检验砂垫层排水效果,具体需考虑含砂量和清洁度这2项关键指标。另外,可对砂垫层进行洒水与压实处理,这能够有效增强其在改善软土路基性质时的应用优势,进而为高速公路工程建设提供更加良好的条件。概言之,砂垫层必须具有良好的湿润性。
3.7排水固结法
(1)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。(2)塑料排水板插入软土路基排水板后,由于挤压作用,软基的地下水会通过塑料排水板毛细管的作用上升至砂垫层内,再由塑料排水板向两侧排出,以提高基底的承载能力,施工完成后,由测量员测量施工范围,并将所有塑料排水板的具体位置标出,切断塑料排水板,注意留下多余的长度,最后在塑料排水板周围填砂。
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]杨大诚.高速公路施工及软土路基处理方法探讨[J].建筑与装饰,2018(11):170,173.