高速公路工程软土路基施工技术探讨论文_耿江华

高速公路工程软土路基施工技术探讨论文_耿江华

成都华川公路建设集团有限公司 四川省成都市 616630

摘要:在人们生活节奏逐渐加快的状况下,社会经济得到稳定的发展,同时,人们对交通设施的需求在不断提高。由于交通拥堵对人们生活造成了严重影响,使高速公路和市政道路建设迫在眉睫。但是,在实际设计和施工阶段,会遇到很多阻碍常规施工的现象与状况,其中软土路基段的施工方式成为人们研究和分析的重点。

关键词:高速公路工程;软土路基;施工技术探讨

1导言

伴随着我国人均GDP的增长,大家对于交通的要求也越来越高,同时市场经济飞速发展,我国的公路建设事业迅猛腾飞,公路的水平也更上一层楼。公路的延伸遍及全国,进而形成公路路基贯穿软土区域的状况。完善软土路基的处置,可以大大提高公路施工建设效率,优化我国公路建设质量,降低成本投入。为此,只有充分认识到软土路基的全方面,应用科学有效的处理技术,才能提高公路建设水平,真正的为国家建设创造福利。

2软土路基指的是什么

软土指的是含水量较大,压缩性较高的一种细粒土,主要分布在水流岸边,沼泽地区等。软土路基拥有软土的所有特点,尤其表现为稳定性较差。一般来说,软土路基给公路工程施工带来的隐患主要有以下两点。首先,若路面承载的重量超出负荷,因为强度和稳定性都比较差,软土路基很容易被破坏,以至于造成塌方、滑坡等意外情况的发生。其次,软土路基相较于硬土十分容易发生沉降变形的情况,当负荷过重或是地下水流失较多时就会发生。路基沉降之后还会带来很多的副作用,比如路面结构被破坏、桩基被破坏。综合这些因素,在施工之前需要对软土层的特征和性质进行充分的了解,才能保证在设计和施工中可以有针对性地对问题一一解决。

3软土路基处理技术的发展

根据前文的描述,已经十分容易理解为什么软土路基的处理技术具有重要意义。其实,对于路基的处理已经有了很长的一段历史,随着日积月累的实际经验,处理的技巧从简单粗糙变得复杂巧妙,现在使用的很多技术,其实都是在原来就有的技术的基础上进行了合理的改良和创新。据史书记载,早在3000多年以前,人们就已经学会使用木材、麦秆、竹子等物品来使地基更加坚固;渐渐地,又开始使用石头、泥土来加固。到了建国初期,主要使用的处理技术有挤密土桩、灰土桩、化学灌浆、砂石垫层、堆载预压等方法;随着改革开放,我们向西方学习、引进了很多新型的技术,同时与我国已有的技术进行结合,不断地研究出了各种较为成熟的处理技术。

4高速公路软土路基施工技术

4.1高压喷射注浆技术

高压喷射技术是将注浆技术以及高压射流切割技术融合到一起,对软土结构进行加固处理。施工过程中,首先用钻机钻孔,孔深度达到标准后再使用喷嘴的注浆管喷出水泥浆,高压喷出的水泥浆会形成高射流体,对施工区域的软土土体进行适当的切割和搅动。同时,钻机杆在向上提升时,会保持着旋转状态,促进水泥浆填至土中,凝结后便形成了固结体,能有效提升路基的强度。使用高压喷射注浆技术的前提条件是软土路基中存在大量的淤泥、砂土和砂砾。

4.2冻结处理技术

高速公路软土地基提高强度的方法还有冻结处理,此种方法应用广泛,主要是使用氮和二氧化碳相结合的工作原理,使用冷却液对整个土层进行冻结处理,进一步提高地基的强度,从而防止其出现较大的压缩变形量。与其他几种技术相比,冻结技术被广大施工单位所采纳,并且取得了非常好的效果。

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4.3压密注浆碎石桩技术

当钻孔机开始工作时,将碎石投入至孔内,然后将水泥浆压到石孔中,当一部分水泥已经出现了固结现象时,再对碎石桩体以及桩周边进行高压注浆,这种施工方式能够有效提高桩体周围强度,进而提高整体路基的强度,从根本上提高软土路基的稳定性以及承载能力,保证了高速公路的运行安全,对高速公路的快速发展具有非常重要的意义。

4.4加载预压处理技术

加载预压处理的主要方式是在路基中设置砂垫层和竖向排水系统。在对路基施工时,地基会不断加速排水固结,从而有效提升路基的承载能力,避免在长期使用过程中地基出现变形现象。对于施工时固结现象产生的沉降等一系列问题,可以使用超载预压法环节。

4.5水泥搅拌桩技术

软土路基施工时,通过向土壤中注入水泥,需持续对水泥进行搅拌,促进土加速发生物理、化学变化,使得路基处形成相对稳定的结构体,从根本上提升路基的整体强度。在水泥搅拌桩加固处理的过程中,可以选择使用湿法和干法进行施工,水泥的主要作用是固化剂,将其注入到软土路基后,使用施工设备进行搅拌处理,制作形成复合地基,从而进一步提高软土路基的强度。

4.6添加剂处理技术

由于软土具有较高的黏性,因此在进行软土路基施工时,可以添加若干添加剂至其中,添加剂主要由水泥和石灰组成,添加剂的加入,能够大幅降低软土中的含水量,保持其具有较高的团聚效应,加快软土的固结,保证软土路基具有适合施工的稳定性。

4.7换填法

换填法的主要施工要点,是选择具有高承载性且排水性较好的砂砾或者粗料来替代软土,将软土路基中不合格的土体进行部分或者全部替换,进一步提升软土路基的稳定性。这种处理方法使用的时间比较早,然而,由于其具有较低的经济性,且对周边环境造成非常大的影响,因此,在实际施工过程中使用这种技术的非常少。

4.8复合路基处理技术

复合路基处理技术主要有粉喷桩和旋喷桩,较之其他处理方法,旋喷桩技术成本比较高,且桩的质量较为难控制,所以在软土路基中使用的范围比较窄。然而,该种技术大量运用在桥头软土路基处,不仅能够加速对高桥被土体的填筑,还能有效避免公路在建成使用后出现变形。当前,软土路基施工时,粉喷桩应用比较广泛,具体施工过程中,必须要严格控制桩的长度,且需对桩基进行充分夯实,保证实现“双控”。同时,必须要保证公路路面的承载能力不会受到影响,工程的各项指标也都符合设计图纸的要求,满足条件后才能提高整体路基的安全性能。此外,在进行路基施工时,送灰员必须使用电子秤对送灰量予以严格的把关,保证送灰的均匀性,同时为了保证计量的准确性,必须保证电子秤具有非常高的精度。施工过程中,还会使用到复搅技术,在水泥浆拌头复搅过程中,必须保证钻杆的速度达到规范水平。如果在使用粉喷桩对整个路基进行加固时,一旦发生停灰现象,发生事故时,要保证整个钻头处于地下50cm以下,等待故障解除之后,才能够提高钻头,保证工程质量符合标准,同时,还需对不合格钻头及时更换,保证粉喷浆的施工质量与设计规范相同,从而保证整个喷桩的工程质量处于最佳状态。

4.9排水砂垫层

高速公路施工中,当软土路基土层比较薄、含水较大时,可以采用排水砂垫层的施工技术,缓解软土路基对高速公路的干扰。排水砂垫层施工,用于处理表层软土路基,实际深层的地基,仍旧具备一定的承载能力。排水砂垫层施工中,根据高速公路软土路基规划的范围,在表层铺设砂垫层,通过砂垫层,促进表层软土的固结,此类方法的应用,一方面能够加快软土路基的固结速度,另一方面排除软土路基内的水分,而且砂垫层,可以做为排水的路径,辅助减少软土路基内的水分,加厚软土路基的厚度,避免高速公路地基土层太薄,提高软土路基的稳定性,保障其具备足够的承载,满足高速公路的建设需求。

5结语

公路工程中的软土路基处理一直是一项技术难题,但是在这个发展的时期,我国的公路建设需要克服这样的困难,为我们公路发展宏图夯实每一步的基础。地形的复杂多样,不同路段不同情况,决定了工作人员要学会综合的运用各种处理措施,结合实际情况,找到最有效率的方案,取得最好的结果。

参考文献

[1]欧阳汕.刍议高速公路工程软土路基施工技术[J].居业,2015,04:73-74.

[2]郝建.新形势下公路工程软土路基施工技术分析[J].交通世界(建养.机械),2015,05:66-67.

论文作者:耿江华

论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期

论文发表时间:2017/9/26

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