高速公路施工中的软土路基施工技术研究陈银钢

高速公路施工中的软土路基施工技术研究陈银钢

中国葛洲坝第五工程有限公司湖北宜昌443000

摘要:随着我国不断的发展,交通道路也随之飞速发展,尤其是高速公路,如今,高速公路已经成为城市以及地区发展的重要基础,良好的高速公路,能够提升城市和地区发展的速度和实力,对于公路施工方面而言,良好的公路运营对于路基的要求是十分必要的,在现阶段的道路工程而言,高速公路施工中,往往都会遇到软路基的情况,如果对于这段路面不能够进行合理的处理,必然会严重的影响工程质量,基于此,文章分析了高速公路软土路基的特点,探讨了高速公路施工中的软土路基施工技术。

关键词:高速公路;软土地基;施工技术

引言

高速公路建设过程中,软土路基可谓是最为常见且危害极大的地质问题,成为施工的要点与难点,处理水平直接影响到工程的整体质量。由于软土路基独特的结构,若处理不到位,就会对工程整体质量造成严重的影响,甚至还会引发一系列安全问题。由此可见,软土路基施工处理势在必行。

一、高速公路软土路基的特点

(1)由于软土主要由粘土颗粒群和淤泥组成,软土路基具有孔隙度大,较高的水含量的特点,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,软土一般在35%~80%的水含量。在作用的剪应力和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。

(2)软土的结构性很明显,软土的原状土在受到挤压或者是震动之后会连续破坏土壤的絮状结构,导致土壤的强度会大大的降低,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静止时间慢慢的恢复。压缩性高,渗透性差,软土的压缩模量一般是小于4Pa,他的压缩性和液限指数成正相关的关系。软土的渗透性很小,通常在垂直方向的渗透系数为10-6~10-8cm/s,因此在土壤之间的重量和负荷达到充分的巩固需要的时间很长。

(3)软土的抗剪强度较低,在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、高速公路施工中的软土路基处理技术

现如今,人们的各项活动已经离不开良好的交通运输过程了,因此,保障交通运输运用的安全和可靠性是十分重要的过程,所以,研究软土路基的施工技术有着重要的意义。

1、排水固结技术

高速公路建设过程中,对其进行相应的排水过程是十分重要的,一般采取水平向和竖直向的排水过程,水平排水固结技术是在天然的软土路基表层中设置砂垫层进行横向排水,竖直排水固结则是通过砂井进行竖向排水,然后分别加载预压,使得土壤中的水分排出,实现固结,此时路基会发生沉降,实现增强其强度的目的。在水平排水固结中,其垫层一般选择渗透性较好的材料,其透水系数一般不低于3~10cm/s,同时材料还能够阻止土壤颗粒,防止土体中的土壤颗粒进入垫层,阻塞排水通道,在通常的施工技术中一般都是选择品质较好的中粗砂颗粒作为水平排水的垫层。竖向排水固结方法是目前较为普遍的一种排水施工技术,因此,竖向排水施工中,砂井的断面较小,质量轻、设备简单、施工方便、造价较低,而且这种方法不会因为施工失误以及误差影响到路基的形变和连续性,所以在高速公路建设施工过程中得到了较为广泛的应用。其施工过程是,首先,将12cm的套管打入土中预定深度,其次,将比砂井长2cm的聚丙烯编制袋底部装入一铁锹的砂,紧扎底部,最后,将袋子上端固定于装砂漏斗上,在漏斗处边装砂边振捣,直到砂袋装满为止。

2、砂垫层技术

砂垫层技术的应用主要是利于高速公里施工过程中的排水施工,所以,砂石的粒径范围有着明确的规定,一般粒径范围不得小于0.75mm,而且砂石的含量不得超出垫层的15%,这就要求公路建设单位应当对砂石进行认真负责的实验鉴定,并且将路基的沉降状况考虑进去,然而,在实际施工过程中,除了考虑粒径范围以及路基沉降范围之外,还应当对高速公路的路面宽度进行合理的设计计算,这个过程是避免路基沉降之后,路面的宽度发生变化,进而达不到应有的设计标准。所以,在高速公路进行施工的过程中,应当采用装满砂石的编织袋对砂石进行阻挡,此外,对装卸砂石的货车,也应当进行合理的管制,明确其装卸的位置,由此可见砂垫层在高速公路施工过程中起到显著的施工效果。

3、高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术,是从国外引进的一种较为先进的软土路基施工技术,这种技术简单来讲,就是把化学注浆技术和高压射流切割技术两者有效的结合,其过程是在传统的钻杆上安装一个特殊的喷头,然后通过钻扣机,把其深入到固定位置,之后用喷射流切割搅动土壤,进而使松软的图层充分的与水泥进行融合,进而形成柱状的水泥结构体,进而加固了地基也增加了防水的效果,这种技术在未来的发展空间较大,然而这种技术就目前来看其应用中的喷射嘴、成桩技术以及管道改进等都有待于进一步的完善和解决。然而,这项技术主要应用于土壤标准灌入值在三十以下的淤泥和粘性土壤中,所以,在此类土层中对于高速公路路基的加固和防止沉降过程中起到了关键性的作用。

4、机械碾压技术

机械碾压技术,常用于高速公路的黏土层内。黏土层,是软土路基的一种土质表现,其具备很强的流动性,为了保障黏土层的承载及稳定,采取机械碾压的技术方法,压实高速公路内的黏性土。高速公路规模很大,地基中的软土路基,分布零散,尤其是黏土层,与正常地基混合分布,导致表面土层的厚度,存在明显的差别,所以合理安排机械碾压技术,通过大面积的机械碾压,保证地基密实的需求,机械碾压,适应黏土层在高速公路内的分布条件,确保路面的平整性,提供了均匀的碾压工艺,不论是软土内的黏土层,还是正常路基,都能达到可靠的标准,注重软土路基施工技术的规范性。

5、回填土技术

回填土技术,在高速公路软土路基施工中,提供了系统的技术方法,首先规划出路基内的软土区域,挖除路基的软土土质,软土挖除时,应该按照施工方案的设计进行,不能随意挖除,以免影响高速公路路基的稳定性;然后待回填土填充完成后,安排路面平整工作,经过一系列的平整后,再使用压路机,在路面上振动,大约反复压实8次,检查路面的强度的和密实性,采取分层回填的方法,将回填土逐步填充到原本的软土路基位置;最后合理的安排路基沉降观测,使用标准的仪器,保障沉降观测的准确性,设计定期观测的方法,根据观测的结果,修复软土路基中未达标的结构,维护软土路基的稳定度。

结语

软土路基处理一直是高速公路施工中的技术问题,公路建设中,地形复杂多样,决定了不同的地质条件应采用不同的软基处理方法,即使是同一地质条件,采用不同软基处理方法就会产生不同的效果,我们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]李国永.道路桥梁施工中软土路基施工分析[J].科技创新与应用,2014(30).

[2]张安民.简述公路施工中的软土路基处理技术[J].科技创新与应用,2014(32).

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