摘要:经济社会的发展带动了交通网络的完善,尤其是高速公路建设项目逐步增多。在高速公路项目建设中,软土路基是其中最为常见的工程难题,软土路基的处理直接关系着高速、的体建设质量。基于软土性质的特殊性,在路基施工中必须对其做加固处理,提升路基结构的稳固性,进而提升高速公路工程的建设质量。基于此,本文从软土路基的特点着手,分析了软土路基的几种施工技术,有利于减少软土路基处理不当所引发的工程质量问题。
关键词:高速公路;软土路基;施工技术
近年来,人们生活质量的提升使得人们对于交通出行等提出了更高的安全性要求。高速公路项目的增多,使得在工程施工中极易遇到软土路基的处理问题。基于软土路基含水量高、压缩性与流动性强的特点,路基极易出现变形与沉降等问题,使得高速公路存在严重的质量与安全威胁,因此,软土路基的处理上,必须采取必要的加固措施,提升软土路基结构的稳定性与安全性,降低了发生沉降等的概率,提高高速公路的整体质量,发挥高速公路工程的经济社会效益。
1.高速公路软土路基的主要特点
1.1含水量较高
软土路基是高速公路项目中极为常见的路基结构。从软土的构成来看,其中包含了大量的黏土颗粒与粉土,这种构成导致软土本身具有含水量大、易流变的特征。另外,在软土中还包含了一些少量的有机物,这使得软土在下沉后会形成一些絮状结构。一般情况下,软土的含水量在36%~80%,在剪力作用下,软土极易出现剪切变形现象,降低了软土路基结构的稳定性与安全性,对于道路的正常通行极为不利。
1.2土壤强度低
软土特殊的结构使得其性质较为特殊,在受到挤压或者振动作用以后,软土结构会发生一定的变化,尤其是其中的絮状结构会在挤压与振动作用下被破坏,从而导致土体的强度大大降低,无法承受较大的荷载。另外,软土本身的流动性与压缩性较强,使得软土地基的结构稳定性等难以满足公路工程的建设要求,因此,需要对其进行必要的加固处理。
1.3抗剪强度较低
软土的抗剪强度远远低于其他的土质。就软土结构而言,我国软土的不排水抗剪强度一般在20MPa以下,因而其内摩擦角通常在20~30°,在排水固结或者其他荷载作用下,其抗剪强度会发生或多或少的变化。排水固结与抗剪强度有着紧密的关系,如果软土的排水固结速度较快,其抗剪强度也会大大提升。
2.高速公路软土路基的危害
2.1路基沉降
高速公路施工中,软土路基最为突出的危害主要表现在路基沉降等方面,路基沉降对于工程产生的不利影响较大。如果有关的工程人员在工程施工中没有及时对软土路基加以必要的加固处理,就会使得软土路基存在变形等现象,从而大大降低路基结构的稳定性与安全性,造成极大的工程损失,不仅会导致路面交通受到影响,还会造成一定的安全事故,产生人员伤亡等。
2.2路堤滑坡
软土本身为黏性颗粒与淤泥等,这就使得软土本身的含水量较高。路堤作为高速公路工程的基础结构,其强度等必须满足工程建设的要求,否则,就会造成极大的工程质量问题,比如,高速公路的稳定性降低。但是软土特殊的性质使得路堤的强度难以控制,从而在工程施工中极易发生路堤滑坡等现象,对于高速公路工程的顺利施工具有极为不利的影响。
3.高速公路施工中常用软土路基施工技术
3.1高压喷射注浆技术
高压喷射注浆技术实现了注浆技术与高压射流切割技术的结合,这两种技术的应用对于提升软土结构的稳固性具有重要的意义,实现了软土结构的加固处理。在实际的施工中,需要使用钻机设备,对其加以钻孔处理,当孔深达到工程施工的要求以后,由喷嘴注浆管喷出水泥浆,在此作用下,水泥浆会逐步形成高射流体,对工程施工区域内的软土加以切割与搅动处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,钻机杆提升过程中的旋转运动状态会使得水泥浆逐步与软土混合,当其与软土充分融合与凝固后,形成了强度较高的固结体,这种处理方式大大提高了软土路基的强度,使得路基的稳定性增强。但是,在该技术的应用中,必须保证路基中含有大量的淤泥、砂砾等,以使其可以与水泥浆充分混合。
3.2冻结技术
冻结技术主要是在软土中添加一定的化学材料,比如液态氮、二氧化碳等,当然,有时也将有关的制冷设备与液压系统相连,使得冷却液可以在软土内自由流动,在逐步的流动过程中,最终达到湿土冻结的目的。在冻结技术处理下,软土的强度大大提升。但是,该种施工方式有着一定的适用条件,在地下水位较低的条件下该种方式所获得的施工效果更为理想。
3.3排水砂垫层技术
排水砂垫层技术一般应用于软土土层薄、含水量大的路基处理中,这种施工技术可以降低软土路基对高速公路工程施工的不利影响,从而保证高速公路工程的整体质量。排水砂垫层施工的应用范围有限,往往适用于表层软土路基的处理。在具体的施工过程中,需要严格控制砂垫层的厚度,从而保证其良好的排水性能。一般情况下,砂垫层厚度往往在0.3m左右。在实际的施工过程中,为保证排水砂垫层施工的良好效果,需要对砂垫层加以必要的排水荷载试验,在一定的荷载条件下,观察与分析砂垫层的排水速度、土质的凝结速度等指标。另外,在该技术的应用中,必须保证砂垫层材料的清洁性,严格控制砂垫层的含水量等指标,做好洒水压实处理,以提升砂垫层的处理效果,提高路基结构的承载力。
3.4换填法
换填法施工中,主要是用其他的填料取代软土,将软土中不符合工程要求的所有土体加以替换,在换填材料的选择上,要充分结合工程施工的要求,选用承载性、排水性都较好的材料,比如砂砾、粗料等来替代软土,提高路基结构的稳定性与安全性。从换填法的发展来看,该技术是软土路基中应用较早的处理技术,且该技术的经济效益较低,在施工中对于周围环境产生的不利影响较大,因此,当前的软土路基处理中,该种施工技术的应用已经很少了。
3.5机械碾压技术
高速公路工程项目一般具有工程量大、周期长的特点,从高速公路软土路基的分布来看,其路基分布较为零散,尤其是其中的黏土层,分布极不均匀,与正常路基混合,会造成高速公路的软土路基与正常路基存在明显的土层厚度区别,因此,在这种情况下,可以利用机械碾压技术,对路基进行碾压处理,提高路基的密实度,使得公路软土路基中黏土层可以保持均匀的分布状态,提高路基的平整度,避免路面的凹凸不平等现象。
3.6挤密法
挤密法施工是高速公路软土路基处理中极为常用的技术,该种技术在应用中,主要是通过爆破挤压、夯击与振动等方式对软土层加以处理,提高软土层的密实度。在挤密法施工中,有关的工程人员需要在软土层中回填石灰、碎石等物质,形成石灰桩、碎石桩,这些桩基与原有的土体结合,会形成复合基础,从而增强软土路基结构的稳定性,使得路基可以承受较大的荷载。一般情况下,振动挤密法多应用于渗透性较小的软土中,其在施工过程中不需要使用大型的设备,但是在此施工处理中会对周围环境产生一定的影响。如果使用夯击方式加以挤密处理,在施工中需要借助有关的机械设备,这种处理方式的效果较为理想,大大提高了路基的稳固性。
结束语
软土路基是高速公路工程中极为常见的问题,基于软土性质的特殊性,路基结构的稳定性较差,如果在工程施工中不加以适当处理,就会导致高速公路存在较大的质量与安全隐患,对于高速公路的正常使用会产生一定的影响。因此,在软土路基的处理上,必须采用科学的施工方式,保证其处理效果,提高路基结构的稳定性与安全性。
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论文作者:陈青锋,程培川
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
标签:土路论文; 路基论文; 高速公路论文; 结构论文; 技术论文; 强度论文; 稳定性论文; 《基层建设》2019年第21期论文;