高速公路施工中的软土地基施工技术应用研究论文_伯睿飞,张泽辉

高速公路施工中的软土地基施工技术应用研究论文_伯睿飞,张泽辉

中交一公局第四工程有限公司 广西省 南宁市 530000

摘要:近年来,随着高速的快速发展,高速公路修建中对线形指标的选用要求较高,因此就会出现路基穿过软土地区的情况,软土地基由于自身特性的原因,容易造成路面的破坏和沉降,进而对高速公路的安全运营造成巨大的威胁。本文从软土地基处理的原则及注意的问题出发,着重分析了加固技术、预应力管桩技术、高喷灌浆技术以及薄层轮加法技术,以期为软土地基施工技术提供参考。

关键词:软土地基;地基工程;勘察技术

根据相关的数据显示,我国的高速公路里程已经达到13万公里,在大部分的省份已经实现了县区之间高速公路的贯通,高速公路的快速发展缓解了由于距离造成我国人流和物流的资源优化配置,促进了我国经济的发展[1]。高速公路修建中对线形指标的选用要求较高,因此就会出现路基穿过软土地区的情况,软土地基由于抗剪强度不够、衔接处容易产生差异沉降、容易造成路面的破坏等对地基的处理带来了巨大的技术难题,软土地基的处理,是影响高速公路质量的重要因素,因此,要改善软土地基土的工程性质,例如变形特性和渗透性,消除其他不利的影响。

一、高速公路施工中软土地基注意的问题

软土地基是一种富含有机质的特殊性岩石,多分布于山间洼地,由于土壤长期受水浸泡从而使得土质软化,形成软弱土层[2]。软土地基处理不好就会使高速公路开裂或损坏,发生沉降事故,因此要做好前期的勘探工作,结合当地的水文地质资料,在此基础上进行走访,了解软土地基的类型和分布范围,避免出现遗漏情况,保障勘察设计工作落实到位[3]。另外要结合高速公路的等级以及当地的自然因素决定合适的方法,比如级别高的高速公路地基处理就要使用高一级别的软土地基处理办法,同时也要从当地生态环境出发,统筹人类与自然的关系。

二、高速公路工程施工中软土地基加固技术

在上文已经提高软土地基对高速公路施工带来的负面影响,对于软土地基加固技术,本文主要从以下三个方面进行:首先是水泥搅拌桩加固技术,大量的数据和实践表明水泥搅拌桩加固技术有效的提高了路基的承载力,当然这项技术并不适用于每种软土地基,主要适用于加固饱和软土地基,通过将水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,形成一定强度提高承载力。在具体的应用中要认真调试搅拌桩的桩位, 使搅拌桩机达到预定的桩位,保证工作电流在额定范围以内,然后重复搅拌下沉,该技术的主要优点是具有良好的节能环保作用,符合低碳理念。

其次是表层加固技术,表层的加固技术一般包括以下几种,一是换填垫层技术,顾名思义就是将软土地基中的软土挖去,更换稳定的砂,回填到其中并予以夯实,进而提高路基的承载能力。二是土工编织物增强技术,这种技术也被证明具有较强的稳定性和强度,同时该技术整体性效果好,能有效抵制微生物的侵蚀,施工方面,还可以有效改善软土地基的表层结构。另外在加固技术中也常使用添加剂技、排水法术和砂垫层等技术。

再次是深层加固技术,由于部分地区软土的深度较大,采用前两种方法已经不能有效的解决,因此可以采用以下几种方法,一是强夯技术,这种技术现阶段比较成熟,设备容易操作,但是振动声过大,可以选则在人口稀少的地区进行,这种技术的有效深度可以达到10m以上,但不适用在高压缩性的饱和粘性土中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是预压技术,也称排水固结技术,利用了土壤天然的透水特点,通过地表加载重力挤压排除地基孔隙中的水分,成本较低效果好。

三、高速公路工程施工中软土地基预应力管桩技术

预应力管桩技术是软土地基施工技术中一种十分重要的施工技术,预应力施工技术的应用主要体现在以下五个方面,第一是预应力管桩加固,为确保高速公路软土地基工程中路基的稳定性,对其进行加固施工十分必要,通过预应力管桩的加固使路基承载能力得以显著的提升;第二是选用合适的预应力管桩锚具,在具体使用预应力锚具时,要根据实际情况进行选择,一般有机械锚固类和摩阻锚固类。第三是受弯构件中预应力管桩的应用,一般用在粘贴受弯构件的同时慢慢增大预应力,使软土路基工程的整体性能获得有效提升。第四是现浇混凝土中预应力管桩的应用,采用垂直振捣的方式进行混凝土的振捣,振捣时间由混凝土的时间决定,在浇筑混凝土时采用二次振捣技术。第五是预应力管桩钢绞线的应用,一般分为四种,松弛性比较低的钢绞线、具有矫直回火性的预应力钢丝、预应力钢筋、普通预应力钢绞线。在软土路基施工预应力管桩技术的应用中一定要注意对预应力张拉时间进行合理控制、加强混凝土浇筑过程的控制、对工程结构进行优化。

四、高速公路工程施工中软土地基高喷灌浆技术

相关的实践证明高喷灌浆技术能够有效提升施工质量,也可以有效的改变工艺以及浆体材料,形成防水帐幕,阻止管涌和流砂现象的出现;同时可以使地基具有更强的防渗效果。高速公路工程施工中利用高喷灌浆技术要做好以下几方面的内容:首先是地质条件前期分析,近些年,出现的一些高速公路自身事故都与前期的勘察和技术的把握不到位有关,例如东湖隧道地面渗水,前期缺少相应的水文资料,未对隧道高边坡稳定性做进一步的勘探,造成了严重的事故,因此勘探人员要结合地质条件确定高旋喷桩的钻孔位置;其次技术人员在方案中要考虑泵房的块石层的深度相对较深的情况,控制好桩体之间的距离,可以采用特殊的防护措施加固,能够获得更加良好的设计效果。再次是施工工艺的参数优化,前提是保证施工质量达标,在此技术上尝试对旋喷桩进行静载压板试验或者开挖试验,得到相关的参数,解决含块石渣料或者其他难题。

五、高速公路工程施工中软土地基薄层轮加法技术

软土路基填筑过程中争取较长的预压期是技术的关键,尽管水泥搅拌桩及塑料排水板预压等方法被广泛应用于高速公路软土地基处理技术,但是施工周期较长。薄层轮加法加载预压是近年来被利用的一种新技术,增长预压时间,原理是通过对每层填筑时间的控制,使每层强度匹配起来,对于大型工程,可以分为多个工作面,保证合理安排施工,增加施工的安全性。

薄层轮加法施工技术的具体利用如下,从关键参数来看,每层填筑厚度不超过30cm,填筑速率要按照铺设物和坡角侧向位移来决定,填筑次序一般优先进行路堤填筑。软土地基处理完毕后,埋设沉降板、侧向位移边桩以及孔压计等,接着分层填筑,在分层填筑时一方面要确保平整、压实,通过质量检测,继续进行下一层填筑;另一方面要进行软基检测,综合判断路基稳定情况,如果稳定继续进行下一层填筑,如果危险就立即停止继续检测;最后通过是否达到设计标准确定预压和监测。

参考文献

[1]兰富才.软土地基处理技术在公路施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(07):222-223.

[2]唐睿.高速公路施工中的软土地基的处理技术分析[J].黑龙江交通科技,2016,39(06):85-86.

[3]倪鹏.高速公路施工中的软土地基的处理技术分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015(09):84.

论文作者:伯睿飞,张泽辉

论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/30

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