探析高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司 貴州 貴陽 550000)

探析高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

吳安祥陳巍巍

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司貴州貴陽550000)

近些年，我國社會經(jīng)濟建設(shè)快速的進步與發(fā)展，隨之推動公路工程的發(fā)展，對于高速公路建設(shè)提出更高要求。然而，軟土路基技術(shù)成為影響高速公路工程施工的重要因素，加強對軟土路基施工技術(shù)的研究顯得尤為重要。本文主要研究高速公路施工中軟土路基的特點，并提出了處理軟土路基有效的施工技術(shù)，希望為有關(guān)專業(yè)人士帶來一定的啟發(fā)與借鑒。

高速公路；施工；軟土路基；施工技術(shù)

隨著社會的進步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生翻天覆地的變化，對于出行的便捷性與安全性要求更高，其中，高速公路屬于一種常見的出行方式，與人們?nèi)粘Ｉ畲嬖诿芮嘘P(guān)系。而軟土路基是影響高速公路建設(shè)穩(wěn)固性與安全性重要因素，一旦軟土路基處理不到位，極容易造成高速公路發(fā)生沉降現(xiàn)象。因此，加強對軟土路基的研究是推進高速公路施工順利實施、保障道路正常運行的重要途徑。

一、高速公路軟土路基的主要特征

軟土的主要成本包括粘土顆粒群以及淤泥，因此，軟土路基主要特點是孔隙度大、含水量高，且含有少部分的有機物，在不同地質(zhì)環(huán)境下這些物質(zhì)將下沉為絮狀結(jié)構(gòu)。通常軟土的孔隙比在1至2范圍內(nèi)，且含有大約35%至80%含水量，軟土在剪應(yīng)力作用下會出現(xiàn)剪切變形，造成抗剪強度下降，具有顯著的流變性。在結(jié)束軟土固結(jié)沉降之后，極容易發(fā)生固結(jié)沉降。

軟土具有顯著的結(jié)構(gòu)性，在擠壓或者是震動的影響下，軟土原軟土?xí)ν寥佬鯛罱Y(jié)構(gòu)造成損壞，明顯的降低土壤強度，甚至使得土壤處于流動狀態(tài)。在遭受擾動后，伴隨著靜止時間的推移，軟土強度會逐漸恢復(fù)至原先狀態(tài)。軟土滲透性不佳，但壓縮性良好，其壓縮性與液限指數(shù)呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。為此，土壤需要經(jīng)過較長的時間后，其負(fù)荷以及重量才能夠得到完全鞏固。

軟土的抗剪強度不理想，我國的天然軟土不排水抗剪強度在20兆千帕以下，而軟土內(nèi)摩擦角通常在20度至30度范圍內(nèi)，在荷載作用下，軟土路基如果能夠進行排水固結(jié)，則軟土路基抗剪強度將會出現(xiàn)巨大變化。通常來說，軟土固結(jié)速度快慢與抗剪強度有著密切關(guān)聯(lián)，速度越快，相應(yīng)的強度效果越好。

二、軟土路基的施工技術(shù)措施

(一)凍結(jié)法

凍結(jié)法工作原理是通過采用二氧化碳膨潤土以及液態(tài)氮等方式，或者是采用機械制冷設(shè)備與液壓系統(tǒng)相互連接，進而促使冷卻液在土壤內(nèi)部流動，從而達到凍結(jié)軟濕土的效果，在提升土體的強度同時，降低了土壤的壓縮性。該方式可以用于各類土壤之中，對于挖土深入超出7米至8米軟土地情況，或者是地下水位低下的情況下，該方式是一種效率較高的施工手段。

(二)鋪墊材料的方法

土工織物是一種抗拉強度較高，連續(xù)性良好，且耐腐蝕性的材料，在處理軟土路基中可考慮將其鋪墊在軟土路基表面，對于提升軟土路基的承載力有著重要作用，有效的避免出現(xiàn)路基不均勻沉降的問題。通常情況下，機織土工布以及土工格柵均可以作為鋪墊材料用于軟土路基的處理中，上述土工織物具有分離、排水以及反過濾等功能。

(三)添加劑方法

針對于以粘性土壤為主要成分的軟土路基，在處理中可將添加劑摻進粘土土壤，采用添加劑的方式不僅提升軟土路基的強度，更可以提高路基土的壓縮性。其中，生石灰作為一種良好的添加劑在軟土路基中應(yīng)用廣泛，不僅促進軟土的固結(jié)，更可以減少土壤水分含量，從而為軟土路基的穩(wěn)定性提供重要保障。

(四)豎向排水固結(jié)法

對于填土地基以及大厚度飽和軟土的處理，可選擇排水固結(jié)方式，具體操作是工作人員進行豎向排水井點的布置，并配合使用加壓系統(tǒng)以改善地基排水條件，而后采用壓力吸抽氣滲流電場以及其他各種施工措施促進地基排水固結(jié)，這樣可顯著提升土壤的強度，不僅防止地基發(fā)生不均勻沉降，更可以提高土體承載能力，常見的排水固結(jié)方式包括：第一，堆載預(yù)壓法；第二，真空預(yù)壓法；第三，電滲排水法等。

(五)水泥攪拌樁加固方法

水泥攪拌樁加固方式的原理是采用專業(yè)的機械設(shè)備在軟土路基中注入水泥，并應(yīng)用持續(xù)攪拌方式以促使水泥以及土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及水解反應(yīng)，由此形成凝膠顆粒，進而形成穩(wěn)定性良好的整體結(jié)構(gòu)體系。

在提升土體整體強度以及穩(wěn)定性同時，保障了軟土地基的承載力與強度。按照施工方式的不同，水泥攪拌樁由室濕法與干法施工兩種類型。選用水泥作為固化劑，在機械設(shè)備不斷的攪拌狀態(tài)下促進固化劑與軟土的攪拌，從而形成強度高的復(fù)合地基。

施工人員需要按照技術(shù)參數(shù)開展水泥攪拌樁施工，并加強對深度、高度以及灰面的水平面深度的控制，確保在攪拌接樁中噴粉樁重疊高度在1米以上。在攪拌施工中要保障水泥泵送的連續(xù)性。同時，要加強對1%之內(nèi)的固化劑用量控制，在完成攪拌混合施工之后，需要將鉆頭提離地面，并將空氣壓縮機同時打開，清理干凈噴嘴與管道內(nèi)部的殘留粉末，而后將樁機移動。

(六)振密擠密法

在處理軟土路基過程中利用機械壓縮以及機械夯實方式以壓實土壤，或者是通過打樁機的應(yīng)用沖擊與振動松散砂性土以及人工填土，進而促使孔內(nèi)的填充材料成為樁體。在開展成樁施工之中，在壓實周邊砂性土壤的同時，可達到振動壓實周邊土壤效果，進而推動土體的密度以及軟土密實度的提升，不僅利于避免地基發(fā)生沉降，更可以提升對基土的穩(wěn)定性與承載力。

三、結(jié)語

總而言之，軟土地基的處理效果與質(zhì)量對于地基基礎(chǔ)承載力有著直接的影響。因此，施工人員務(wù)必要在全面的掌控公路工程整體地質(zhì)狀況基礎(chǔ)上，有針對性的采用技術(shù)措施與處理方案，本文主要提出了六種軟土路基的施工技術(shù)措施，通過不同地質(zhì)采用不同技術(shù)措施的方式，以提升高速公路的整體質(zhì)量，推動我國社會經(jīng)濟建設(shè)又好又快的發(fā)展。

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