(湖州交通规划设计院,浙江,313000)
【摘 要】随着社会经济的快速发展,人们要求的交通不断提高,交通堵塞的问题,建设道路的问题逐渐受人们所重视。如果不及时采取措施,随着交通压力的增加,可能会导致路基的稳定性遭到破坏,路基沉降变形,就不能保证高速公路正常交通运行。本文首先阐述了高速公路软土路基的特点,并对高速公路软土路基相关施工技术进行了具体的探讨。
【关键词】高速公路施工;软土路基;施工技术
前言:
高速公路施工过程中,软土路基的处理影响着整个高速公路的质量。路基强度低、变形程度大,如果处理不合理,会导致出现路堤滑动的情况。由于高速公路的地形复杂,在对软土路基进行加固的过程中,要根据具体的地质情况选择合理的处理方法。
一、高速公路软土路基的特点
1.1软土的组成部分包括粘土颗粒群和淤泥,有较高的含水量,缝隙度也相对较高,并含有少量的有机物,在不同的地质的环境下下沉为絮状结构。孔隙比在1~2之间,软土一般为35%~80%的水含量。在剪应力作用下,软土产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度衰减,具有明显的流变性。在软土固结沉降完成后也可能产生相当大的次固结沉降。
1.2软土路基的另一个特点就是的结构性较明显,软土的原状土受到挤压或震动后,会使土壤的絮状结构遭到连续破坏,从而大大降低土壤的强度,严重的会出现流动状态。软土在受到扰动之后其强度会随着时间慢慢的恢复。但是想要达到原有的状态会需要很长的时间。
1.3在剪应力作用下,软土的抗剪强度会有所降低,目前我国天然软土的不排水抗剪强度小于20兆千帕,软土的内摩擦角一般在20~35度之间。软土路基在荷载作用的情况下,若能够排水固结的情况下其抗剪强度能够发生很大的变化。软土排水固结速度快,提高强度的效果越明显。
二、常用软土路基问题的处理方法
2.1冻结法
冻结法是通过利用二氧化碳或者其他化学物质对含水量较大的软土路基进行冻结,冻结之后的软土路基会在强度上有所提升。从冻结的目的来看,这种方法是一种机械式的物理手段,从其使用过程来看,这种方法应用了化学的原理,无论从哪一方面来说,其强化作用还是非常明显的。制冷剂的投入和设备的引进都会在一定程度上加大企业投资的成本,不过由于其最终效果比较好,所以冻结法在软土路基施工中的应用还是非常广泛的。
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2.2铺垫材料
目前,土建施工中选用的铺垫材料大多是土工织物,如果在施工中铺设一定量的铺垫材料能够很好的强化路基的结构强度,铺垫材料有着很好的延展性,在压力作用下能够变形,既防止了材料的损坏,也对路基的土质起到了一定的粘连作用;施工材料的成本较低,铺设流程较为简便,再加上其抗腐蚀效果较强,在工程施工中一直被广泛的采用;这种材料在设计之初就有着防水的目的,因此卷材的表面会有很多的空隙,在铺设之后会将路基的结构进行隔离,一方面可以将上层的水分进行过滤;另一方面也防止水分过滤时带来的水土流失;在解决软土路基沉降问题方面,铺垫材料也有着很好的效果,通过将路基的土层连接起来,实现路基的整体性,即便是因为外力或者其他因素造成的路面沉降,也会保证沉降的均匀。
2.3竖向排水固结法
竖向排水固结法是引用了建筑施工中基坑降水的相关原理,通过在施工周围打造深水水井的方式,将地下水降低到一定的限度,然后用水泵将积水抽出,这样既可以达到减少地基的不均匀沉降同时又能提高土体的承载能力的目的。常用的堆载预压法,真空预压法和电渗排水法都是排水固结法的应用。
2.4挤密法
挤密法主要是对地基进行压实,可以有效的降低地基的收缩性,提高地基的的强度。一般可以使用振冲、锤击、爆破的方法进行成孔,然后使用生石灰、灰土、碎石、砂等材料填入到孔中,然后进行压实,形成大直径的状体和桩间基面同时组成复合地基,达到提高地基强度的目的。
2.5水泥搅拌桩加固方法
水泥搅拌加固土的物理和化学反应过程是水泥搅拌桩加固的基本原理。施工中可以采用相应的机械设备将水泥注射到要处理的软土路基内,通过不断的搅拌,使水泥和土壤发生水化反应和水解反应从而形成凝胶颗粒,从而形成一种稳定的整体结构体系。这样就提高了土体的整体强度和稳定性。才能保证软土地基要求的地基强度和承载力。
根据施工方法的不同可以将水泥搅拌桩分为湿法和干法施工。利用水泥作为固化剂,在机械的持续的搅拌情况下,将软土和固化剂在深厚软土路基中进行深层的搅拌,从而形成具有足够强度的复核地基。水泥搅拌桩在施工中要依据一定的技术参数进行施工,施工中要控制好深度,高度和灰面的水平面深度等,保证在搅拌接桩时喷粉桩的重叠长度要大于1m,水泥的泵送在搅拌施工中必须保证持续施工。应控制在1%以内的固化剂的用量,完全搅拌混合施工后,将钻头提离地面,同时开启空气压缩机,疏通管道和喷嘴的残余粉末附着污物,然后移动桩机。
2.6加筋土处理法
由于加筋土具有特有的性能和优点,在处理软土地基中有着良好的效果。在对软土基进行处理的过程中,可以和其它的处理方法结合使用。在多数情况下,加筋土是防止加筋土处理的有效措施,节省了很多的工程费用,而且可以有效的保证结构物和路堤之间沉降的连续性,常用的加筋土处理方法主要有:分段施工法、直接填筑法、换土和加筋土相结合的方法、竖向排水和加筋土相结合的方法、石柱和加筋土相结合的方法。
2.7换填法
开挖换填在一定范围内,把影响路基稳定性的软土用人工或机械挖除,用无侵蚀作用的低压缩性散体材料置换,并分层夯实。按软土的分布形态和开挖部位,有全面开挖开挖换填和局部开挖换填。开挖换填的高度一般在2m以内。开挖的边坡应根据深度与土的抗剪强度确定,一般为1:1左右。开挖换填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工业废渣。
结语
软土路基的可靠性以及安全性问题一直是高速公路地基维护的难点,只有结合各种相应的技术措施,才能真正的处理好高速公路软土路基的问题。随着科技的进步,在科学的研究人员,技术人员,施工人员及其他相关人员的努力下,新技术不断涌现,将继续推进高速公路施工技术向前发展。
参考文献:
[1]宋官全.高速公路软土路基的处理方法[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(12);183-184.
论文作者:荣银奎,杨梅
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签:土路论文; 强度论文; 路基论文; 高速公路论文; 地基论文; 方法论文; 水泥论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;