班作運
摘要:隨著社會經濟快速發展,社會對公路交通的需求也在日益提升。但是由于我國國土地質環境比較復雜,在實際建設過程中往往會遇到軟路基的問題,如果不能有效地處理,不僅會影響公路的穩定,而且會導致公路運行中發生重大安全事故。通過分析認為,對于軟土路基的處理有多種方法,相關工程人員需根據實際情況進行合理選擇與應用,切實提高軟土路基承載力與抗剪強度。希望通過對軟土路基施工工藝的探討為工程人員提供參考,以便在軟土路基施工中選定最具可行性的施工工藝。
關鍵詞:高速公路;建設;軟土路基;工藝
引言
目前我國城市化建設步伐加快,公路發展水平不斷提高,特別是現階段交通量不斷增加,對公路的建設要求也愈加嚴格,因此,應重視高速公路的建設工作。路基質量關系著高速公路結構的安全與壽命,而軟土基礎是高速公路建設中常見的地質問題,為更好地控制公路軟土路基的施工質量,必須對其進行深入分析。
1軟土路基概述
軟土路基根據沙質的不同,可以將其劃分成為粘性土、沙質土以及腐殖土三種不同的類型。總而言之,軟土路基具有較高的含水量、較大的孔隙、較差的適水性、較高的壓縮性和較低的承載力,所以軟土表現出來的特征基本上是流變性和觸變性。若是在施工建設環節中將建筑物直接在軟土路基上建造完成,將會使得原有的土體形態發生變化,建筑物緩緩下沉或者是朝向側向位置滑動,不能保證建筑物的穩定性與安全性,甚至將會產生嚴重的財產安全威脅和人身安全威脅。由此可見,在工程開工之前,首先要完成軟土路基建設,將現代化技術應用到其中,提升工程質量。
2軟土路基的特點
2.1強度低
公路建設過程中軟土路基的天然孔隙比大于0.3,這種孔隙比特性使軟土路基在荷載作用下極易發生變形,當荷載作用超過變形極限時,將直接導致軟土路基破壞,造成相應的路面結構失穩,帶來安全隱患。
2.2壓縮性強
軟土地基的壓縮性較強,壓縮系數一般為0.7~1.5MPa,同時隨著天然水分的增加,松軟土壤的壓縮性也隨之增大。
2.3含水量高
軟土路基含水率一般為40%~80%,由于含水量高,在剪力的作用下,軟土層的形狀變得更加突出,時常會出現沉降現象,對高速公路交通安全造成非常不利的影響。
2.4滲水性差
軟土路基對整個路基的滲水性能有一定的負面影響,在加固施工過程中,混凝土的固結率將相應降低,從而降低整個公路基礎的整體穩定性,與此同時,軟土路基不能順利排水,會使整個路基發生塌陷,影響工程的整體效益。
3高速公路建設軟土路基施工工藝分析
3.1凍結法
(1)凍結法主要用干冰等材料凍結路基,以達到硬化路基的效果。因軟土路基含水率高、易結冰,凍融處理后的路基強度將大幅提高。(2)凍結法是一種物化處理方法,該方法使用的制冷劑和輔助設備成本較高,導致施工成本偏高,但其處理效果明顯,操作簡單,易于推廣,在小規模軟基施工中大量采用。
3.2擠密樁法
(1)擠密樁法是通過樁之間的相互擠壓,對軟土路基進行加固,樁孔要采用灰土回填并進行夯實,該方法常用于黏性土軟砂地基的處理。該技術施工需先進行打孔,然后用灰土、砂土等填料打樁,成樁后可提供側向擠壓壓力,使軟土得以壓實。(2)擠密樁法可以提高軟土路基的密實度和承載力,還能避免沉降、變形等問題,公路工程建設中要合理選擇和控制施工材料,保證其吸水性,確保膨脹后可以側向增大擠壓力度,提升施工效果。
3.3使用添加劑
軟土中含有大量黏土顆粒群。為了改善這一特性,可在施工時向軟土摻入適量添加劑,從而大幅度提升其抗剪強度。在當前的高速公路工程建設中,較常見的添加劑主要包括水泥、熟石灰、生石灰等,這些均能夠降低軟土含水量,使軟土路基內部能夠達到緊密與穩固狀態。
3.4軟土路基表面處理
軟土路基表面處理可采用排水法和換填法。前者可以降低軟土路基含水量,使其更密實;后者則可以用部分透水性較好路基填料代替原軟土路基填料,使路基的質量得到提高。此外,為使荷載更均勻地作用于軟土路基,還可在其表面增設一層滲透性較好的優質填料。對于處理軟土路基積水的處理,開挖溝槽是較便捷且應用效果較好的方法,其可以有效規避軟土路基積水問題,從而更好地推動后續施工的順利開展。值得注意的是,在開挖溝槽有效排除積水后,還需取適量優質填料(主要需考慮透水性),以回填方式處理溝槽。
3.5高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法是一種應用效果較好的軟土路基處理方高壓噴射注漿法施工時,應先用鉆機鉆孔,鉆深達到標準后,使用注漿管注入水泥漿,噴出的水泥漿形成高壓高射流,同時要在施工區域適當切割攪拌軟土,促進水泥漿向土中注入,凝結后形成固結體,從而有效提高路基強度,該方法適用于有大量的泥沙、砂粒和碎石的軟土路基。
3.6砂墊層處理
砂墊層排水效果較好,有助于解決軟土含水量過高問題。通常來說,砂墊層厚度較小,約20cm。在高速公路軟土路基施工中,可利用荷載試驗來檢驗砂墊層排水效果,具體需考慮含砂量和清潔度這2項關鍵指標。另外,可對砂墊層進行灑水與壓實處理,這能夠有效增強其在改善軟土路基性質時的應用優勢,進而為高速公路工程建設提供更加良好的條件。概言之,砂墊層必須具有良好的濕潤性。
3.7排水固結法
(1)排水固結法包括加壓和排水系統兩部分,排水系統是在地基上設置排水體,再借助地層自身所具有的滲透性,使用排水體進行排水的結構體系稱為排水系統。常用的排水體為塑料排水帶排水和砂井排水。(2)塑料排水板插入軟土路基排水板后,由于擠壓作用,軟基的地下水會通過塑料排水板毛細管的作用上升至砂墊層內,再由塑料排水板向兩側排出,以提高基底的承載能力,施工完成后,由測量員測量施工范圍,并將所有塑料排水板的具體位置標出,切斷塑料排水板,注意留下多余的長度,最后在塑料排水板周圍填砂。
結束語
高速公路是經濟發展的重要橋梁和紐帶,其建設質量不僅關系到行車安全,而且對區域經濟的發展有著重要影響,因此,在高速公路建設過程中,一定要做好軟土路基處理工作,根據實際情況,選擇合適的軟土路基施工技術,提高施工人員的素質,以確保軟土路基質量符合施工要求,為高速公路建設的整體質量和快速發展奠定良好的基礎。
參考文獻:
[1]楊大誠.高速公路施工及軟土路基處理方法探討[J].建筑與裝飾,2018(11):170,173.