山东高速集团河南许禹公路有限公司
摘要:随着我国社会经济的发展,我国交通运输业得到了快速的发展,为了有效预防交通堵塞,保障人们的出现方便与安全,高速公路建设规模不断扩大。由于高速公路的沿线较长,在施工的过程中,常常会遇到软土路段,因软土本身的承载力不足,所以在施工节段需要采取有效的方法和措施,对软土进行加固处理。因此,本文就对高速公路施工中路基土方开挖技术进行深入的分析和探究。
关键词:高速公路;路基施工;土方开挖;施工技术
在高速公路建设过程中,软土路基是一种较为常见的路基条件,其变形程度大,强度低。一旦未处理好,易引起路堤滑动,易在路堤与人工结构连接处会产生沉降差和跳车,从而造成重大事故。因此,采用相应的科学技术处理。软土路基处理技术发挥着非常关键的作用。该技术的应用不但能在一定程度上加快工程的施工进度,同时还能使工程的整体施工质量得到优化,降低工程出现各种安全与质量问题的几率。
1、高速公路软土路基的特点
1.1变形与沉降
软土路基在外荷载或上荷载作用下,会发生严重的变形和沉降,对道路的正常使用产生较大的影响,特别是在不均匀沉降较严重的情况下,会导致路面开裂和沉降在路堤和结构的交界处。因此,在处理和设计软土路基时,必须进行详细的研究,详细了解软土层的特性和性质,并采取合理的施工措施[1]。只有这样,才能保证软土路基在施工过程中的稳定性,从而控制高速公路施工后的沉降。
1.2土壤强度、抗剪切强度低
由于软土结构比较单一、清晰。因此,在软土结构中,原土暴露在外界环境中会破坏絮状结构,大大降低土壤的强度,易引起土壤的流动状态,但软土会随着时间的推移逐渐恢复其强度。另外,软土具有压缩性高、渗透性差的特点。软土的压缩性一般小于4Pa,其压缩性与液限指数成正比。由于软土本身的渗透性较小,锤击方向的渗透系数一般为10-8-10-6cm/s,根据这种情况,土与土之间的重量和荷载需要很长的时间才能达到固结效果。而且,软土的抗剪强度相对较低。在我国天然软土结构中,软土的不排水抗剪强度小于20MPa,软土的内摩擦角一般为20°~35°。软土路基在荷载和排水固结条件下,其抗剪强度将发生较大变化,软土将发生排水固结。
2、高速公路施工中软土路段路基施工技术
2.1强夯置换处理技术和强夯挤密处理技术
强夯置换处理技术主要是把软土路基中的软土用适当的材料进行替换,然后再利用相关机械设备对路基进行夯实,使路基的稳固性能满足公路运行的要求。这一技术方法在松软黄土、砂土等软土路基中比较适用。强夯挤密处理技术主要通过将耐腐蚀、坚固的材料填充到软土路基之中,使软土路基的紧实度与强度得到进一步提升,这一技术方法在碎石土、粘性土等类型的路基中较为适用。
2.2碎石桩处理技术
在公路工程软土路基的处理中,碎石桩处理技术是比较常用的一种技术,其主要是通过比较坚硬的碎石桩来替换软土路基中的一些软土,从而达到增强软土路基稳定性与强度的目的。该处理技术方法主要具有效果好、投资低等优势。在实际运用该方法的时候,应首先利用振动设备对路基进行振动,然后再对振动部位加以清洗,直至形成一定大小的孔隙,最后再在孔隙内添加一些碎石材料作为填充,使之形成较为坚固的碎石桩,进而增强整个路基的承载性能。
2.3垂直排水固结法
施工技术的原理实际上就是基坑降水。为有效降低地下水位,应根据具体施工规范设置相应的水井。同时,应选择功率较大的泵送装置,以排除积水。该施工工艺适用于厚度较大的软土路基,具有原理简单、操作简单、效果显著的特点。在实际应用中,施工技术还存在一些问题和不足。如果大量的地下水被抽出,将间接增加沉降的可能性。因此,在采用垂直排水固结技术处理软土路基时,有关部门应加强对地形和地下水的现场监测,通过细致准确的检测获取相关数据,制定最合理的排水固结技术。以离子施工方案为依据和标准,有效防止上述过量泵送,避免事故的发生,保证施工技术应用的实际效果。
2.4加筋土处理方法
加筋土由于其独特的性能和优越性,在软土地基处理中具有良好的效果。在软土地基处理过程中,可以与其它处理方法相结合。在大多数情况下,加筋土是防止加筋土处理的有效措施,节省了大量的工程费用,能有效地保证结构与路堤之间沉降的连续性。常用的加筋土处理方法有:分段施工法、直接填土法、换土法和加筋土法。垂直排水法与加筋土结合,石柱加筋土结合。
2.5换填处理技术
在对土质比较松软的软土路基进行处理时,应优先选用换填处理技术。在实际应用换填处理技术的时候,应首先分析路基所需承受的压力大小,然后以此为依据进行换土深度的确定。对于基础之下比较浅的土层,应选择耐腐蚀、稳固性强的材料进行填充。这种处理技术的主要优点是实用性强、造价低、操作便捷。
2.6粉喷桩处理技术
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基的一类形式,其主要利用石灰、水泥等材料对软土地基进行加固。粉喷桩处理技术主要具有污染小、无噪声干扰、施工时间短等优势,且不会对周边建筑物产生不良影响。这一技术比较适用于含水量偏高的粘性土、淤泥质土等。
3、结语
综上所述,在高速公路工程项目建设中,常常会遇到软土路段,由于软土的性质比较特殊,因此,需要在路基施工时,采取合理可行的技术措施对软土进行处理,以此来提高土体的承载力,从而确保路基的稳定性。这就要求作业人员应当对软土路段路基施工技术加以了解和掌握,并在实际工程中进行合理应用,保证路基在软土地基上施工的顺利进行。
参考文献
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作者简介:卢贺伟(1987年11月生--)男、汉族、河南漯河人,毕业于河南省交通职业技术学院,道路桥梁工程技术专业,大专学历