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贵州桥梁建设集团有限责任公司 贵州 贵阳 550000
摘要:在我国基础设施建设的不断深入下,促进了高速公路的良好发展,路基在高速公路施工中占据着极为重要的位置,路基施工技术直接决定了高速公路施工质量的高低。因此,相关工作人员必须结合以前的经验,对高速公路施工当中软土路基的施工技术展开探究。本文通过对软土路基基本概念进行概述,分析了高速公路软土路基的主要特点,并提出高速公路施工中软土路基施工的技术,希望对促进我国高速公路的发展,提升我国经济建设的水平做出积极贡献。
关键词:高速公路;软土路基;施工技术
引言
在高速公路施工中,为了确保所完成的公路工程可以正常使用,需要在施工阶段加强控制路基建设质量,特别是要将软土路基施工技术控制使用好。当前,软土地基处理技术已趋于成熟,在很大程度上促进了公路建设速度以及公路建设质量的提高,并实现了工程造价成本的降低。我国拥有广阔的疆土,地基情况具有较强的复杂性,在高速公路建设的热潮中,对高速公路施工中的软土路基施工技术展开深入剖析的意义极为重大。
1、软土路基基本概念
在高速公路路基的实际施工过程中,通常会出现不同程度的高度差,又由于路基排水系统存在一定的问题,这就会导致出现雨水等外界水在路基内积存的问题,并且会随着时间的推移,慢慢出现渗透至路基内部的问题,这就会在内部结构中和水产生某些反应,进而使公路出现软化的现象。此外,倘若路基所处位置的地下水位相对较高,那么就会使路基土层存在软化的问题。联系软土路基出现的原因,相较于常规路基土来说,软土路基的变形特性非常显著,并且在施工时,在路基密实程度的一致性得到保障的情况下,软土路基需要进行长时间的碾压。导致这种问题的原因其实就是因为软土中存在较高的含水量,并且在软土架构中,在压力的影响下,自由水同样不能做到快速地流动并且排出去,这样就会使软土路基的变形速率得到很大的减慢,有的时候可能会持续很多年。
2、高速公路软土路基的主要特点
2.1含水量较高
高速公路软土路基的含水量是比较高的,这是因为软土的核心构成成分是黏土以及淤泥颗粒,其中有一部分颗粒的有机质因为在各种地质环境中沉淀,就让软土内部形成了絮状的结构,这种结构的空隙是相对较小的,不过更多的软土其内部结构还是具有较大的空隙,含水量也比较高。一般来说,软土的含水量大多是36~80%之间,而受到重力的影响,软土很容易就会出现剪切变形的情况,这样就会破坏其结构。还有就是软土固结沉降之后,就会出现比较大的沉降量,对于交通的安全性将会造成十分不利的影响。
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2.2抗剪强度较低
高速公路软土路基的抗剪强度比较低,我国软土的结构若是并未对其转开排水处理,就会导致软土的抗剪强度<20MPa,软土内部的摩擦角度一般都是20~35°,这样就会使软土的抗剪强度一定程度地下降。不过,我国软土路基通过排水固结可以大大地提升其抗剪强度,若软土的排水固结速度可以保持比较快的速度,那么软土的抗剪强度就会得到大幅度的提升。
2.3土壤强度低
高速公路软土路基的土壤强度比较低,软土的结构其有着自己鲜明的特点,那就是软土如果被震动或者挤压变形之后,其絮状结构便会瓦解,这样其强度就会大幅度下降,如果软土的结构被破坏的十分严重时,就会呈现流动的状态。软土在被破坏后,其虽然也可以一点点恢复自身的结构,但这个恢复过程太长了,此外,软土因为本身的防渗透能力很弱,压缩性又很高,通常情况下,其压缩模量都<4Pa,软土的压缩性和液限指数是正比的关系,所以,软土要想加强其结构需要很长的时间。
3、高速公路工程软土路基施工技术分析
3.1铺垫材料的技术
铺垫材料技术也是高速公路软土路基的施工技术之一,如果路堤填方工作结束后还出现沉降的现象,就需要阿在软土路基的表面铺垫好一层甚至多层的土工织物,这样就能降低其沉降量,从而提升路基的承载能力。其中采用的土工织物具体来说就是土工布以及土工栅格,将这两者在软土路基的表面进行铺垫,就可以让路基具备一定的排水与过滤的功能,如此便可以让路基变得更加稳定。此外,因为土工织物其本身拥有比较强的连续性,还有比较强的耐腐蚀性等,所以,土工织物被大量的运用在软土路基的表面处理当中。
3.2垂直排水固结法
排水固结的方法是将天然地基在第一次沙井(沙袋或塑料排水井)垂直排水,然后利用软土路基本身的特性进行逐渐加载重量,从而进行分馏,或者存在于软土路基中。具体操作方法是先预加载荷,使土壤排出孔隙中多余的水逐渐固结,然后经过基础的沉降,强度逐渐增大。这种方法适用于填充底座和大厚度饱和软土地基。其原理是在荷载作用下,采用垂直排水(沙井排水井或塑料袋)排列,使土壤孔隙水逐渐排出,孔隙度系数降低,土体发生固结就不会轻易变形,路基强度就会逐渐增加,最终达到高速公路施工通行目的,同时又减少了地基的不均匀沉降的可能性。通常来讲,是采用真空预压法进行排水固结,或者采用电渗排水法、预沉降法和预压法对软土路基进行处理,提高软土的强度。
3.3碎石桩处理技术
碎石桩处理技术属于较为常见的一种有效处理技术,其处理效果非常理想,应用较为广泛。主要方法是使用振动和冲击,在软土及表面冲击出孔洞,随后将已经过处理的碎石回填至孔洞中,并添加一定的粘结剂,以此增加碎石的粘合性,进而使碎石桩能够承担路基的载荷。此项处理技术应根据软土路基面积、性质以及结构来对碎石桩的位置进行综合、准确的确定。因碎石桩自身所具有的稳定性以及受施工环境的影响程度较小,并可有效防止路基下沉,工程预算的成本较低、工程应用效果显著,因此是高速公路施工中比较常见的软土路基处理技术,但与此同时,其应用的领域在特定情况下也具有一定的局限性,例如其在路堤较宽的公路施工中并不适用。
3.4喷射水泥混合物的方法
在高速公路软土路基施工中,可以运用喷射水泥混合物的方法对软土路基予以固定,促进其稳定性的提高。过程主要将水泥当作固化剂,充分混合、搅拌水泥后将软土埋入,水泥就会和土壤中的水产生化学反应,以将使凝胶颗粒形成,确保高速公路软土路基的稳定性。之后经过樱花软土的方式,促进路基强度和稳定性的提高,以此实现高速公路所要求的承载能力和强度的提升。其中水泥搅拌机的注浆状态课氛围两种,即湿式和干式。干法通常都是一种水泥干粉的方式,水泥很快就能硬化,可以促进软土路基强度的提高是其优点所在,缺点就是混合均匀性不好,工艺复杂性较强。湿法基本上是通过摩擦后充分混合,通过均匀混合,可以让软土路基长时间保持硬化状态。
结束语
综上所述,随着高速公路建设数量的日益增多,软土路基施工逐渐受到了高度关注,其质量如何将直接决定着高速公路整体质量水平。因此,这就需要施工人员在对高速公路软土路基开展具体施工时,首先应对软土路基地质情况有一个全面掌握,在此基础上选择恰当施工技术手段,便于有效提高软土路基强度和稳定性,促使高速公路施工质量大幅度提升,为人们安全出行提供良好保障。
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论文作者:蒋典均
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签:土路论文; 路基论文; 高速公路论文; 强度论文; 就会论文; 施工技术论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第33期论文;
