高速公路施工中的软土路基施工技术探讨郑会城

(整期优先)网络出版时间:2019-11-14
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高速公路施工中的软土路基施工技术探讨郑会城

郑会城

广州市公路工程公司广州510000

摘要:高速公路工程作为社会经济发展中重要的一类基础交通工程项目,其工程施工质量的合理保障,对于区域经济的稳定发展以及交通工程应用质量的合理发挥,奠定了良好的基础。在此过程中,分析关于高速公路工程施工中存在的软土路基施工技术,则引起了广泛的关注。

关键词:高速公路;软土路基;施工技术

引言

高速公路的发展在我国交通体系建设中占有极大的比重,不仅壮大了我国交通体系,还有力带动了我国各省之间的经济交流,加速了经济发展。高速公路要完善建设,每个流程都非常重要,其中一个非常重要的工程就是软土路基的施工。软土路基的施工需要高度的技术支持以及解决问题的能力,同时还需要完善的规则支持,如此才能提高高速公路软土路基的施工质量。同时要注意的是,软土路基的施工技术水平不是停滞不前的,要结合实际情况以及基础技术,不断创新,替换旧有不合时宜的技术。

1高速公路软土地基工程特点

1.1含水量较高

软土地基的天然含水量较高,甚至可以达到50%~75%,较大的含水量导致软土地基成为一种软塑体,在受到扰动时会呈现一种流动性,即便是含水量相对较低的软土地基,在外界荷载的作用下也会产生很大的沉降变形。

1.2强度低

与普通的重塑土相比,软土地基的天然孔隙比更高,通常在0.3以上,这也是导致软土地基在荷载冲击下产生较大变形的主要原因,甚至在外界荷载作用下,会直接导致软土地基上的构造物失稳。

1.3压缩性相当高

大量试验结果表明,软土地基的压缩性相当高,其压缩系数一般处于1.9~3.6MPa-1,个别甚至达到4MPa-1以上。这主要是由于软土地基天然含水量和液限均较高,进而造成压缩系数增高,导致软土地基产生压缩变形,存在大量施工安全和质量隐患。

1.4触变性较大

在受到外界荷载扰动后,软土地基产生变形,结构连接损坏,进而使其强度降低。如果再经过长时间的静置,软土的强度又会恢复增加,这就是我们所说的触变性。触变性大小的衡量指标是灵敏度ST,一般软土的ST处于4~5.6之间,个别达到了8以上。

1.5透气性差

软土的透气性很差,固结速度慢,尤其是有机质含量较高的软土容易产生气泡,进一步降低了软土的渗透性及固结速度。透气性差对于改善软土的工程特性是十分不利的,也是造成道路结构沉降破坏的根本原因之一。另外,软土层的水平渗透性较垂直渗透性强,尤其在有水平砂层的软土层表现比较明显。工程应用中可以利用软土的这一工程特性,对软土地基进行加固处治。

1.6流变性强

在外界荷载的作用下,软土在剪应力下出现慢剪变形,这是一个长期的固结稳定过程。在经过一段时间,软土完成了一次固结沉降后,外界荷载的作用会造成其产生第二次固结沉降变形,这也是路基产生沉降进而破坏公路构造物的原因。

2高速公路工程中常见的软土路基施工技术分析

2.1换填法

换填法为高速公路软土路基施工中常用的一类软土路基施工技术。换填法,顾名思义即为通过置换软土路基土壤,回填结构稳定性高、含水量合格的土壤,进行软土路基处理,确保后续工程施工中路基质量的合格性,保障工程施工发展中的安全稳定性。其中,在换填法施工中,施工单位常用的换填土壤有粉煤灰混合土壤、矿渣混合土壤、碎石渣混合土壤。通过质量强度较好的物料混合土壤,进行路基区域的换填施工,最终达到提升路基施工应用质量的目的。换填法在施工作业中需结合夯实作业进行,因此在实际施工中为确保换填施工质量的合格性,施工单位应注重换填夯实作业中的分层作业。一般情况下单层回填土高度应控制在20~40cm,回填完毕通过压实操作进行地层加固,压实完毕检测强度达标之后,进行后续回填及压实施工直至完成全部路基面的施工处理。

2.2强夯法

强夯法即为通过强行夯实的方式,提升施工面的强度,确保后续工程施工的结构稳定性和安全性。强夯法在高速公路软土路基施工中,也为常用的施工处理方法。强夯法在高速公路软土路基的施工处理中,具备施工成本低、施工效率高以及施工质量良好的优势。强夯法不适用于高边坡类的高速公路段软土路基的施工处理中,主要原因为强夯法操作中存在较大的振动力,该类现象下如在高边坡地质结构中进行应用,易引发边坡出现塌陷、滑坡等地质灾害现象。

2.3高压喷射注浆法

高压喷射注浆法为高速公路软土路基施工中常用的一类施工处理方法,在具体的工艺技术实施中,高压喷射注浆法主要以水泥砂浆为施工物料,高压喷射装置为施工器械。高压喷射注浆法在施工中,通过结合特殊的钻机装置首先钻探至设计位置,之后将水泥砂浆以高压喷射的方式注入进软土路基中,软土路基在高压砂浆的切割下与水泥砂浆充分混合,最终达到了地基加固的施工效果。该类施工技术在施工作业中,除去地基加固的作用外,还具备一定的防渗效果,对于后续工程的施工质量提升发挥了重要的作用,但相对于强夯法、换填法,该类工艺技术实施的造价成本较高。

2.4深层搅拌加固法

深层搅拌加固法与高压喷射注浆法相似,其在高速公路软土路基的施工处理中,主要通过结合特殊的搅拌设备,通过深层钻进搅拌结合混凝土砂浆注浆的方式,进行地层土壤的加固。在施工作业中深层搅拌加固法的应用,需要注意的事项为:工程施工中需合理控制各工序施工间的深度,以及各工序施工间的注浆量一致性,规避因注浆量不一致,以及钻探深度不一致,造成后期在施工中出现的地基应力不均衡,产生的地基不良沉降现象。

2.5冻结技术

冻结技术在工程施工中具备作业流程简单、适用性广泛的优势。在施工应用中,主要通过特制的封闭式液压系统连接机械制冷设备,将二氧化碳或液氮介质通入软土路基区域,通过冷冻介质冻结软土路基,达到提升软土路基地质强度的目的。其中在具体的技术应用中需要注意的事项为该类技术在开挖深度为7~8m,或地基面低于地下水位的施工项目中应用效果良好,反之则应采取其他方法进行软土路基的处理,确保后续高速公路工程施工质量的合格性。

2.6压密注浆碎石桩技术

高速公路软土路基施工中应用压密注浆碎石桩技术较为多见,压密注浆碎石桩施工技术在实际施工中,首先通过低压注浆的方式将水泥浆液注入至软土土壤中,待水泥浆液凝结之后,通过高压注浆的方式,切割土壤并融合土壤中掺杂的碎石,形成了高强度的桩体地基结构,满足了高速公路施工中对地基的荷载需求。该类工艺技术在实施中保障了原有路基结构的稳定性,同时对于工程施工中的安全性和稳定性保障发挥了重要的作用。压密注浆碎石桩技术在施工应用中应注重水泥浆液原材料质量的检测,同时还应合理控制注浆压力和注浆桩体之间的间距,以确保后期工程施工中的地基应力均衡性。

结束语

分析高速公路工程施工中出现软土路基现象,为合理保障后续工程的施工质量,施工单位在实际施工中,通常采用强夯法、换填法、深层搅拌加固法、高压喷射注浆法、冻结技术以及压密注浆碎石桩技术,进行软土路基的施工处理。其中在具体的工艺技术实施中,为确保工程施工质量的合格性,施工单位应注重施落实施工中相关器械的合理选择,以及施工作业中设计参数的合理实施,施工物料的合理配置。避免因器械选择不合理、物料配置差异、设计施工还原不规范,造成的各类施工安全问题以及施工返工现象。

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