高速公路工程软土路基施工技术分析张晓飞

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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高速公路工程软土路基施工技术分析张晓飞

张晓飞

陕西榆林718100

摘要:随着我国经济的不断发展,科技的不断进步,使得交通也越来越发达,交通的发展十分的迅速。作为交通当中的一部分,高速公路的好坏将直接影响着人们的出行。而在高速公路工程的建设当中,软土路基施工是十分重要的施工环节。它对于整个高速公路路面质量的好坏有着直接的影响。本文阐述高速公路软土路基施工技术的必要性及软土路基的主要特点,对软土路基施工技术进行分析研究与讨论,以期能够提高道路建设的安全性。

关键词:高速公路;软土路基;施工技术

在当前时期,高速公路的施工受到了大家格外重视,而要保证高速公路更具实用性,则必须要切实对路基施工质量予以控制,尤其是要将软土施工技术予以充分应用。我们国家的软土地基处理技术是较为先进的,予以高效应用能够使得高速公路施工质量大幅提高,施工成本也能够降低很多。

1、高速公路软土路基施工技术的必要性

高速公路工程与之俱增,软土路基施工技术变的多样化,例如排水或者化学加固法等,这些软土路基的施工技术能够按照施工的环境以及公路的要求,有效的处理软土路基的问题,增加公路的牢固性和耐用性,可以在一定程度上延长高速公路的使用寿命,有效的发挥使用价值。在新的经济环境下,高速公路的修建有了严格的要求,软土路基的施工技术也必须要有新的突破,期初软土路基的施工技术仅仅存在固有的几种模式,科学技术的发展,促使高速公路软土路基的能够按照本区域的环境制定标准的施工技术,不断的研究软土路基的施工技术才能推动其创新和进步。

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[2]。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。

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、高速公路软土路基施工技术的方法

3.1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。

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深层搅拌技术

对于当前的高速公路软土路基处理来说,深层搅拌技术应用也能取得良好成效,最常见的就是水泥搅拌桩。水泥搅拌桩是利用搅拌设备将水泥注入软土路基中,泥土和水泥彻底搅拌在一起,使其在产生物理化学反应后改善土质,提高路基强度。水泥搅拌划分为干法和湿法两种,具体使用何种方法主要是由喷射水泥状态和实际施工情况来决定,并且在开展前需充分保证相关参数计算的准确性,严格按照标准规定将水泥浆喷射注入,有效保证高速公路软土路基施工的顺利落实。因该种技术方法加固成效非常显著,所以常常适用于各类软土路基处理中。

3.4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。

结束语

对公路施工中软土路基的处理是公路建设工程施工中的必要需求,也是能够保证高速公路建设进度和质量的首要前提。在高速公路建设中,重视公路软土路基处理技术就是保证公路建设质量的有效保障。由于我国地域辽阔,地形复杂,在实际的公路软土路基建设中,需要根据不同的地区,做出准确无误的测量,因地适宜选择合适的加固方案,并且要考虑到质量、成本和施工效率等各种因素,选择最合理和安全的方案。

参考文献

[1]万能.公路工程软土路基施工关键技术分析与阐述[J].绿色环保建材,2016(12):99.

[2]杨蜀.软土路基施工技术在高速公路工程中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(11):103-105.

[3]高长金.高速公路路基施工技术及质量控制分析[J].交通世界,2016(30):14-15.

[4]闫纲彪.高速公路工程软土路基施工技术研究[J].交通世界,2016(14):6-7.

[5]周明永.浅析公路软土路基处理与施工方法[J].企业技术开发,2016,35(05):156-157.