高速公路建设软土路基施工技术分析

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高速公路建设软土路基施工技术分析

摘要:在介绍软土路基特点的基础上,分析了软土路基对高速公路的影响,探讨了高速公路建设中的软土路基处理技术,包括冻结法的运用、材料的铺垫、添加剂的使用、软土路基的表面处理、高压喷射注浆技术的运用等,以提高高速公路软土路基工程的质量。

关键词:高速公路;软土路基;冻结法

0引言

软土路基容易出现变形现象,对高速公路的运行产生了不同程度的影响,破坏了路基的稳定性,因此要加强高速公路软土路基施工技术的运用,提高软土路基施工质量。

1软土路基的特点

软土由淤泥与黏土颗粒群共同组成,在软土路基中具有比较大的含水量,其孔隙度比较大,在特殊的地质环境下表现为絮状结构。具有35%~80%的含水量,1~2的孔隙比,在剪应力的作用之下容易出现剪切变形的现象,降低了抗剪强度,在建设过程中可能会出现比较大的次固结沉降现象。软土路基有较为明显的结构性特征,在振动或者挤压之后会降低土壤的强度从而出现流动现象,软土的伸缩性较强,但是渗透性较差,具有<4MPa的压缩模量,随着压缩性的提升,其液限指数也在增加。在垂直方向上的渗透系数一般为10-8~10-6cm/s。软土具有20°~35°的内摩擦角以及<20MPa的抗剪强度,可见其抗剪强度较低。在高速公路软土路基的施工过程中要充分结合软土自身的特性进行施工。

2软土路基对高速公路建设的影响

在高速公路软土路基的建设过程中,一旦出现软土抗剪强度高于地面的现象,对整体或者部分路基会产生不良的影响,与高速公路建设中路堤外负荷的要求不符,使路面出现塌陷的现象,或使路基的运行不稳定,而造成路面沉降变形现象的发生。尤其是在软土路基的上面出现较大负荷的情况下,会对高速公路的正常运行产生不良的影响。因此,要加强对软土路基的研究,充分掌握高速公路所在地的施工环境、土壤的特性及软土自身的性质等,从而为项目的建设与实施提供保障。充分考虑到软体路基在运行过程中可能出现的地面沉降现象,并对其采取相应的处理措施,为高速公路的正常运行提供保障。

3高速公路建设中的软土路基施工技术

高速公路建设中的软土路基施工技术包括冻结法、材料的铺垫、添加剂的使用、软土路基的表面处理、砂垫层的处理以及粒料桩加固基地的运用等。

3.1冻结法的运用

在高速公路软土路基施工过程中,一种比较常见与有效的施工技术就是冻结法,操作原理是借助于冷却液在土内的流动作用而达到软湿土冻结的效果,操作方式是借助于二氧化碳或者液化氮来膨胀土层。在这种操作方式之下能有效增强土体的强度,降低土壤的压缩性,对于7~8m深度的软土地具有较大的应用价值。

3.2材料铺垫

材料的铺垫对于软土层的施工具有显著的作用,土工织物的耐腐蚀性与抗拉强度较为良好,可以将其作为高速公路软土路基的材料,铺垫一层或者多层土工织物,这种材料的施工比较方便,连续性较好。软土路基中土工织物材料的铺垫能有效提升路基的承载能力,避免公路运行过程中不均匀沉降现象的发生。在施工中可以选择土工格栅与机织土工布等形式的土工织物,具有良好的排水与分离效果,可以将其平铺到软土路基的表面之上,对于软土路基的运行发挥着显著的作用[3]。

3.3正确选择添加剂

由于软土中存在大量黏性土壤,在施工过程中,可以在其中加入一定量的添加剂,能对路基土的压缩性与强度起到良好的促进与提升作用。目前在高速公路施工建设过程中主要使用到的添加剂类型有水泥、生石灰与熟石灰等,这些添加剂的使用能降低土壤中的水分含量,对于提升软土路基的稳定性发挥着重要的作用。

3.4有效处理软土路基的表面

在高速公路施工过程中,可以采用排水法与换填料的方式加强对软土路基表面的处理,有效改变软土路基表面较为松软的现象,通过多种方式提升软土路基的抗变形能力与局部抗剪能力,有效加强其地表强度。为了使其负载能达到均衡的状态,可以在其表面加上一层填土。同时采用开挖沟槽的方式排除地表水,这对于工程的顺利进行起着重要的促进作用,能保证工程的施工进度。在排除地表水之后,使用一些透水性较好的施工材料回填处理沟槽。

3.5采用高压喷射注浆技术

在对高速公路软土地基的处理过程中,可以充分采用高压喷射注浆技术,对砂砾以及淤泥等杂质较多的软土路基进行有效的处理,实现对软土的有效加固,在具体的运用过程中结合了注浆技术与高压射流切割技术,充分发挥了两种技术各自的优势。以钻机进行钻孔,采用喷嘴注浆,之后会在高空形成高射流体,能实现对施工区域内软土充分搅动的效果,改变软土路基表面较为松软的现象,提升软土路基的抗变形能力与局部抗剪能力,有效加强其地表强度。

3.6加强对砂垫层的处理

砂垫层在软土地基中的厚度较小,在排水方面具有一定的优势,一般要求砂垫层厚度为20cm左右。按照高速公路相关的施工建设标准,在软土路基的建设过程中,要求运用荷载试验来检验砂垫层的排水情况。含砂量与清洁度是需要考虑的重要因素之一。通过洒水压实处理工艺,能充分发挥出砂垫层的优势,为了保证后续施工环节的顺利进行,应当确保其具有良好的湿润性。

3.7采用粒料桩加固地基

在高速公路施工中,粒料桩加固地基是一种重要的施工工艺,能有效加固地基。借助于振冲器把施工中收集到的一些卵石或者碎石打碎,再将其压入到土基之中形成桩体,能达到较为良好的排水降压与挤密效果。选择的碎石与卵石中的含砂量<5%。控制振冲器的下沉速度,同时监测桩位的测量放线工作。为了充分发挥粒料桩在提升软土路基承载能力方面的作用,可以按照梅花形间隔成桩的顺序进行施工[5]。

4结语

综上所述,高速公路的建设受到多种因素的影响,要充分重视软土路基,其在高速公路建设运行中可能会产生一定的破坏作用,要求对软土路基采取有效的处理工艺,冻结法的运用、材料的铺垫、添加剂的使用、软土路基的表面处理、砂垫层的处理、高压喷射注浆技术的运用以及粒料桩加固地基的运用等施工方式能有效处理高速公路的软土地基问题,增强土体的强度,提升路基的承载能力,避免公路运行过程中不均匀沉降现象的发生,降低土壤水分含量,提升软土路基的稳定性,能达到较为良好的排水降压与挤密效果,促进高速公路的良好运行。

参考文献:

[1]齐钊.高速公路施工中的软土路基施工技术[J].交通世界,2019(1):56-57.

[2]张晓勇.公路施工中的软土路基处理技术分析[J].公路交通科技(应用技术版),2017(9):120-122.

[3]唐培丁.高速公路施工中的软土路基施工技术[J].人民交通,2018(6):77-78.

[4]李建龙.浅析高速公路施工中的软土路基施工技术[J].工程建设与设计,2018(4):151-152.

[5]李涛.高速公路施工中的软土路基施工技术分析[J].建筑技术开发,2017(18):39-40.

作者:张昱 单位:贵州路桥集团有限公司