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摘要：随着我国经济迅速的发展,做为我国基础建设重要组成部分的公路桥梁建设也获得飞速发展,相应的对工程质量提出的要求也越来越高。而在公路桥梁施工过程中常常会遇到软基的问题,这对路基稳定性与承载力度都有着直观的影响,需要充分重视对软基问题的处理。本文就高速公路工程施工中软基特点进行分析,提出处理软基的关键技术。
关键词：公路桥梁;施工;软基;处理技术;
0前言
高速公路工程的建设,在近几年已大幅发展。高速公路作为一种公共设施,最重要的就是要保证其安全性。软土路基的图纸相对较为松软，在工程建设过程中，其承载力相对较低，且含水量相对较高，无法满足设计的发展需求，需要通过相关的技术来优化处理。但是在现阶段，由于技术体系选择不当或者施工问题，导致路基的强度下降，且容易出现路基沉降问题，尤其在高速公路建设中，其对公路的使用寿命以及安全性均产生了直接的影响。因此，探究高速公路工程施工中软基处理关键技术的应用具有重要的意义。
1软基特点、工法和搅拌桩施工注意事项
1.1软基特点分析
软土是指水下沉积的软弱粘性土或者淤泥，部分土质含有腐泥或者泥炭层。软土的成分相对较为复杂，其主要具有以下特点：①软土层存在空隙大以及含水量高的特点，由于受到软土成分的影响，导致其含有有机质，在沉淀作用下，会逐渐转化成絮状结构，且含水量超过35%，最高含水量达到80%，孔隙比达到1~2之间，因此，具有较高的流变性。②软土地基具有较低的抗剪强度。根据科学的研究显示，软土层的抗剪强度通常在20kPa以下，在载荷的作用下，通过排水固结的作用，会改变抗剪强度。③存在结构明显的特点。在软土层受到挤压或者振动的影响下，会影响自身的结构稳定性，甚至会出现流动状态。在我国高速公路建设中，大部分路基属于软土路基，难以承受较大的载荷，因此会对公路的应力产生影响，造成结构的不稳定。
1.2软基工法分析
对于软基的施工，其常见的工法相对较多，主要表现为以下几种：（1）强力夯实。对于软基的施工，强力夯实属于重要的施工手段，通过机械设备的高空坠落，在几百公斤的重力下达到夯实的效果，通过该方法，可以有效的清除软基中的水分，从而增加路面的强度，因此，其在黏土以及沙土的路面施工中，具有较为广泛的应用。（2）置换填充，在软土路基中，存在强度较低的软土，需要通过换填的方式来满足公路的设计要求，在软土部位进行挖掘，采用置换材料进行填充，通过砂砾以及碎石等方式来提升路面的承载能力。（3）对软土层表面进行固化处理。在路基的设计中，添加辅助渗透材料，且采用科学的排水设计，通过固化处理来排出水分，该方法可以保证软基的处理效率，且可以避免对软基的深度剪切，从而可以提升加固的效果。（4）高压喷浆保护。通过高压设备，可以将固化也以及软土层结合起来，软土层在受到混凝土作用的影响下，其硬度以及压力会受到明显的变化，在施工中，通过机械设备将混凝土喷到软层，扎起固化也凝固后，可以明显的提升软基的强度。（5）夯入增强结构体，在软基设计中，通过夯入钢筋机构来提升承载能力，缓解交通运输压力。通过该方法，可以提升置换填充效果，且符合高速公路的设计规范。
1.3搅拌桩施工注意事项
搅拌桩施工是高速公路施工的重要组成部分。在施工过程中，需要加强对质量的控制，防止出现喷浆以及断桩的发生率，如果出现断桩，需要重新施工。施工前，需要对地质进行深入调查，了解地下障碍物的具体情况，并且要加强对压实工作的重视，最大程度的保证回填质量。严格控制施工速度，进行严格的观察和记录，保证管线以及管道布置的科学性，最大程度的保证高速公路建设的使用性能。
2高速公路软基处理常见问题分析
2.1路面沉降
高速公路软基处理存在路面沉降问题，施工人员需要严格按照标准来施工。尤其是对于结构强度的控制，如果控制不当，必然会导致地基沉降的加速。
2.2路面开裂
对于路面软基的设计，存在沉降量过高的现象，其本身存在土层孔隙过大的现象，导致路基出现不均匀沉降。在高速公路投入使用后，会进一步导致路面开裂，影响使用寿命。
2.3含水量较高
软基的含水量相对较高，在高速公路建设中，由于地下水的浮力影响，导致其会出现进一步的沉降，从而影响公路的施工。因此，在施工中，需要对水分的含量进行精确的控制。
3高速公路施工中软基处理关键技术
3.1铺垫材料
在高速公路的工程施工过程中，对于软土的排水处理，需要通过铺砂垫层的方式来完成。通过该方式，可以获取理想的排水速度，同时利用该技术，可以降低土壤中的水位，提升抗剪强度。但是在高速公路施工中，其对垫层技术具有明确的要求，人员砂石的不均匀系数需要在5以下，且在选择砂石时，尽量保证选择粗砂或者中砂，另外，采用土工织物可以提升软土的强度以及抗拉能力，其主要是由于该材料具有较高的抗拉能力。在高速公路的工程施工中，将上述材料进行铺设，可以达到隔离和排水的功效。
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3.2表层排水技术
软土黏土具有较高的强度，因此在软土路基的设计中，需要加入相应的添加剂，其主要包括水泥和石灰添加剂，通过附加机，可以降低土壤中的水分，且会产生附聚效应，从而可以在一定程度上缩短固结的时间，保证路基的整体稳定性。在土壤表层以及路基较好的地带，需要在沟槽处进行开挖，排出地表水，在排出水分后，为了保证施工效果，需要尽量选择砂砾，同时要采用预应力管桩技术，保证整体的牢固性，从而提升高速公路的整体使用性能以及寿命。在布设排水沟时，需要结合土质以及地形的具体情况，水沟的断面宽度设计为50cm左右，深度通常设计在50~100cm左右，对路基填筑时，通过砂砾回填，并且设计10~15cm的横向盲沟，可以有效的提升排水效率。
3.3振动挤密
振动挤密方式可以提升土壤的密实度，在施工过程中，利用打桩机的设计，可以相应的冲散人工填土，且在振动下，可以保证砂料的成型，在成桩设计中，砂性土出现了挤密情况，同时在振密作用的影响下，可以提升土体的整体密度。继而提升高速公路的稳定性和承载能力，并且可以防止地基的沉降。
3.4加固水泥搅拌桩
对于水泥搅拌桩的加固步骤设计，其主要表现在以下几个方面：①测量定位；②桩机就位；③首次下沉；④制备水泥浆；⑤升高桩顶标高；⑥二次下沉；⑦移动桩机。在施工过程中，需要对参数进行设计，对于水泥掺入量，通常设计比例为15%，水灰的控制比通常设计为0.5左右，提高速度通常为15cm/min左右。该固定方式主要是通过物理和化学的作用来进行固定，通过机械设备喷入水泥且行搅拌处理，在水化反应下，形成相对稳定的结构。在现阶段的施工技术中，通常是采用干法和湿法来进行施工。含水量要控制在30%以上，保证塑性指数。
3.5路基换填、冻结以及复合
地基技术高速公路施工时，需要采用路基换填技术，将原有的软土地基挖出，通过压缩材料来进行分层换填处理，将工业废渣以及碎石灰土作为地压缩材料进行换填，之后对路面进行平整和压实处理，提升地面的强度。冻结技术可以最大程度的提升工程质量，通过液化氮以及二氧化碳，将冷却液输入到软土层流动，之后进行冻结处理，该技术具有较高的含水量，因而工程效果最佳，但是该工程的成本较高，因而不适用于高速公路的建设。复合地基处理技术是改变土质的方式，通过碎石桩、粉喷桩以及旋喷桩的方式来构成。铺垫材料本身具有一定的延展性，因而可以保证地基的稳定性，并且可以降低地基沉降的发生率。
3.6土工格栅的设计
土工格栅是保证高速公路施工的重要环节，其设计主要包括以下步骤：（1）施工前，需要加强对材料的检测，保证材料质量，同时要根据图纸的设计要求来进行规划，选择50cn左右的路段来进行试验，保证各项指标的科学性，在确定施工质量后，完成后续的施工。（2）按照图纸来进行设计。在施工中，对于平整的断面设计，需要保证整体的连续性以及均匀性，不能进行间断的施工。同时在设计过程中，需要采用人工拉直的方式，保证结构的平顺性，防止出现破坏，同时要严格控制质量，在含水量合理的范围时，对路面进行碾压，保证压实度。（3）铺设过程中，将强度高的方向置于轴线方向，有利于预防卷曲，且可以提升施工效果。（4）格栅拼接过程中，要保证受力强度低于设计指标，同时要加强对搭接长度的控制，要求横向搭接和纵向搭接分别为0.3m和0.6m以上，并且严格控制搭接质量，保证施工质量。（5）铺设时，要保证土层的平整性，清除碎石，保证整体施工质量。（6）铺设格栅完成后，要在2d内进行回填处理，第一层填料采用轻型推土机进行覆盖。同时要严格控制填筑的速率，对沉降进行监测，全面控制施工质量。
4强化软基处理的建议
4.1提升技术水平
施工技术是提升高速公路软基建设质量的重要保障。然而现阶段，施工单位工作人员的素质存在明显的不足，对整体施工质量产生了直接的影响。针对该问题，施工单位需要定期对施工人员的素质进行培训，同时建立明确的奖惩机制。①要对施工技术进行针对性的技术培训，针对施工的过程、方法以及注意事项进行逐步培训，提升施工人员的专业素质，以此来满足整体的建设需求。②要建立严格的考核机制，对于施工人员，在培训完成后，要对施工人员的专业素质进行考核，对于合格的员工，颁发相应的职业资格证，而对于未完成考核的员工，则需要继续培训，如果连续两次未达到合格指标，则建议采用淘汰机制，更换工作人员，以此来保证施工人员的整体素质。③在施工前，需要和施工人员进行技术交底，明确施工要求以及注意事项，最大程度的保障施工质量以及进度。
4.2强化对设备的投入
高速公路软基的建设，离不开对设备的使用，因此，施工单位需要严格控制设备的引进以及维护流程。①要优化设备的引进过程，在购买设备时，要对供应商的资质以及产品的质量进行合理的评估，在满足施工需求的基础上，要最大程度的保证设备的质量以及使用寿命。②在设备使用时，技术人员要对施工人员进行详细的指导，告知施工人员设备的基本数据设置以及操作流程，严格按照说明书来进行操作，这样不仅可以提升设备的使用效率，而且满足高速公路软基的建设需求。③施工人员要加强对设备的维护，严格按照要求来定期的维护设备，提升机器的使用精度以及寿命。
4.3选择科学的软基处理方式
对于软基的处理，需要严格的遵循规章制度，且要遵循建设的原则，其主要体现在以下几个方面：①需要保证处理的科学性。软基具有独特的结构特点，在施工设备以及操作技术方面，使用软土路基需要满足结构特性，同时要保证成本投入的可行性原则。②在处理过程中，要保证经济的可行性，运输以及工期是保证施工质量以及进度的重要因素，施工单位需要加强和第三方物流的协作和沟通，建立明确的运输制度，保证运输的及时性和有效性。③对于软基的建设，需要严格按照工期的设计来执行，保证最佳的施工质量。
5结语
如果对公路工程建设中出现的软土地基不进行有效地处治,就会导致路基不均匀沉陷,路面开裂等病害的发生,对道路的稳定性、安全性影响较大,同时还会增加公路的养护成本。软基施工是高速公路建设的重要组成部分，本文主要探究软基施工的关键技术，在分析理论的基础上，对铺垫材料、表层排水技术、振动挤密、加固水泥搅拌桩、路基换填、冻结以及复合地基技术和土工格栅技术进行探讨，最后提出软基施工建议。希望通过本文的分析，可以为高速公路软基建设提供借鉴，使其不断提升建设施工质量和效率。
参考文献:
[1]林敬樟.软土地基处理技术在公路施工中的应用探究[J].科技与企业，2014（15）：255~256.
[2]尹明玺，李帅.高速公路软基处理中强夯法施工的应用[J].企业技术开发，2014，33（12）：157~159.
[3]林敬樟.软土地基处理技术在公路施工中的应用探究[J].科技与企业.2014(15)
论文作者:王艳艳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/29
标签：高速公路论文; 路基论文; 土层论文; 含水量论文; 技术论文; 强度论文; 路面论文; 《防护工程》2018年第19期论文;