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高速公路施工中的软土路基施工技术分析

2022-02-07杨晓旭

科技研究·理论版 2022年1期
关键词:施工过程软土地基施工技术

杨晓旭

摘 要:现阶段,软土地基的公路施工一旦出现差错就很容易导致地基沉降或者是差异沉降过大而导致公路工程的无法使用,这将极大地影响到工程的成本和质量。所以为保证公路工程成品在建成之后能够更加高效和安全的运营,需要针对于软土地基的施工技术进行分析。论文以此为核心来展开探讨。

关键词:高速公路工程;施工过程;软土地基;施工技术

引言

路基施工水平可直接影响到公路工程全生命周期,为切实保障路基施工质量与效率,我们需将工作重点放置在软土路基施工处理环节,不断优化软土路基施工处理流程,进一步提升软土路基施工处理效果,使软土路基施工水平与工程总体质量管理目标相符。

1工程概况

某高速公路工程项目从A市到C市,是两市之间交通要道,起点桩位号为K0+000,终点桩位号为K49+756,路线全长49.756km。本次施工的路段为第四标段,长度为11.958km,经现场勘查后发现,该标段内存在多处软土地基,其性质以软弱土和淤泥质黏土为主。经研究,决定采用换填法和加筋法对软土地基进行处理,以提高承载力,满足路基施工需要。

2高速公路软土路基施工问题

2.1路基沉降严重

如果高速公路施工现场多为软土结构,则路基在具体施工期间经常会出现沉降问题。由于软土土壤的压缩性较为显著,软土路基会在长期运营过程中呈现出不均匀沉降情况。如果沉降位置位于构造物连接处,则沉降问题会严重影响到构造物自身的稳定性,使路面结构平整度下降,无法从根本上保障车辆行驶期间的舒适度与安全性。因此,為进一步控制软土路基演变速度,相关人员需要在路基设计前做好沉降问题的预测判断工作, 采用合理方式处理软土结构,避免在路基后期运营时间出现较为严重的不均匀沉降问题。

2.2经常发现滑坡问题

在高速公路软土路基施工期间会经常出现路基滑坡问题,导致施工期间的安全性、稳定性无法从根本上保障。造成路基滑坡现象发生的主要原因是施工环节管控不当,设计方案与施工现场实际情况不符。另外,在公路工程实际施工期间,还会受征地拆迁等因素影响,工程施工工期被严重压缩,导致软土路基施工期间的坡体结构处理环节施工质量控制不到位。为预防高速公路软土路基滑坡问题的发生,管理部门需对原土路基施工全过程进行严格管控,针对滑坡预防工作制定出相应的施工管理机制,从根本上提升软土路基施工期间的可控性。

3高速公路施工中的软土路基施工技术

3.1施工前期准备

(1)技术准备。项目部组织技术交底,由技术负责人审查软土路基的专项施工方案并审验土工试验结果,同时还要深入施工现场对各项技术数据信息进行核对;在技术交底中,技术负责人要明确施工工艺标准、质检评定标准、试验检验标准等。项目部技术人员要熟悉设计图纸,领会设计意图,熟悉施工技术标准,用设计图纸与技术标准指导路基换填施工。

(2)现场准备。对现场施工人员进行培训,包括技术人员、质检人员、安全管理人员、施工人员等。确定路基换填的取料场,制定材料运输路线;在换填之前,挖除不良土壤,将土壤运输到弃土场;在换填路基两侧开挖排水沟,用于排除不良路基下的地下水,确保路基顺利开挖。

3.2水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法发源于美国,其也被称作是分子印迹聚合物。实际上, 这种方法早在20世纪50年代就已经被日本等国家广泛应用,而我国在1978 年正式将该技术纳入我国工程范畴内。就目前来看,水泥搅拌桩法在我国公路工程软土地基的施工中已经较为常见。水泥搅拌桩的具体原理就是针对于孔内的水泥水合物与周围的土体进行充分的混合,从而得到强度较好的复合体,同时各个钻孔也经过充分的处理后可以与周围的软土达到非常紧密的结合效果,从而有效地提高软土地基的负载能力,使得软土地基更加稳定,产生更少的沉降量。在实际工程中,即使水泥搅拌桩法的使用效果较好,但是其具有较多的限制条件,特别是在当地基土的pH值在4以下或者是软土地基的含水量达到70%时就不能使用,另外,在软土地基中含有伊利石、氯化物等也无法达到更好的加固效果。一旦在软土地基中含有较多的碎石或者鹅卵石时就会极大地影响到施工效果,所以还需要根据具体的情况来进行施工。

3.3排水固结法

排水固结法需要在天然软土地基表面增加砂垫层等水平排水结构,如果工程对地基结构的排水率要求较高,还要在地基砂井处设置竖向排水体系,通过加载预压等手段,控制土体结构内部含水量,从根本上提升软土路基结构的具体强度。排水固结法主要分为以下几种形式:(1)设置水平排水垫层。要求用于水平排水垫层的材料应具有良好的透水性,同时渗透系数控制在标准范围之内,并充分发挥出其自身的反滤作用。设置的水平排水垫层主要为中粗砂,材料自身的凝聚力应控制在3%。(2)设置竖向排水垫层。部分高速公路工程的袋装沙井断面小、施工流程少、设施操作便捷等特征,可以从根本上保障垫层排水水平,避免在垫层施工期间产生不均匀沉降问题。另外,在设置竖向排水垫层过程中,还需要配合使用导管式振动打设机械设备,切实保障竖向排水垫层设置期间的质量与效率。

3.4挤密桩法

(1)挤密桩法是通过桩之间的相互挤压,对软土路基进行加固,桩孔要采用灰土回填并进行夯实,该方法常用于黏性土软砂地基的处理。该技术施工需先进行打孔,然后用灰土、砂土等填料打桩,成桩后可提供侧向挤压压力,使软土得以压实。(2)挤密桩法可以提高软土路基的密实度和承载力,还能避免沉降、变形等问题,公路工程建设中要合理选择和控制施工材料,保证其吸水性,确保膨胀后可以侧向增大挤压力度,提升施工效果。

3.5强夯法

强夯法是工程中最常用到的一类专门针对于软土地基施工环境的施工方法。而实际上其主要就是通过具有一定重量的锤体在一定高度下进行自由落体,在不断的锤击下可以达到较好的夯实效果。我国引入强夯法的时间较早,可以追溯到20世纪70年代,并且在多年来的应用和发展中也已经较好地提高了该工艺的安全性能和施工效果,做出了相应的质量标准和规范。强夯法的具体功效就在于其可以有效地提高软土地基的抗剪强度, 并且能够有效达到抗液化和抗震能力。当然,强夯法也有其自身的使用条件,例如,对含有较厚淤泥和淤泥层的土壤来说,使用强夯法是无法达到预期的目标的,所以强夯法应该根据具体的土壤含水量、特殊性质、粒径分布、孔隙比等进行合理使用。就目前来说,为提高强夯法的施工效率, 在工程上可以采用复合处理的办法来进行施工,如以强夯加固法、强夯与沙井的结合等,这些对于一些特定的土壤结构有着较好的处理效果。另外,在强夯法的使用过程中,施工人员必须要保证施工过程以先周边后中间的顺序进行,并且要对表面的浮土进行严格的清洁,最后还需要加强质量的检验工作,确保施工质量。

结束语:总而言之,随着我国高速公路工程建设规模逐步扩大,高速公路数量增多,存在于高速公路施工期间的软土地基施工问题更加显著。为从根本上提高软土地基施工水平,确保软土地基施工效果与工程实际监管要求相符,相关施工人员需要结合工程具体施工要求,不断优化实际施工方案,制定出专项可行的软土地基施工质量控制机制,进而推动高速公路工程建设综合效益最大化目标的实现。

参考文献:

[1]张洮萌. 市政道路软土路基强夯法施工技术研究[J]. 智能城市,2021, 7(04):134-135.

[2]] 郝小强. 置换法在软土路基处治施工中的应用[ J ] . 四川建材, 2021 , 47(02):156-157.

[ 3 ] 徐才生. 道路工程施工中软土路基的有效处理措施分析[ J ] . 居舍, 2021(04):79-80.

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