高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)探討

邱愛慧

山東潤成工程質(zhì)量檢測有限公司 山東淄博 255000

1 軟土路基概述

高速公路施工需要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際的地質(zhì)情況，對(duì)施工方案進(jìn)行合理的調(diào)整。軟土路基是我國分布較為廣泛的一種特殊路基，以其復(fù)雜、難于處理聞名。軟土路基因其含水量大、滲透性差、天然強(qiáng)度低和壓縮性高的特征，往往需要特殊工藝進(jìn)行處理才能保證路基的變形率低、長期穩(wěn)定性較好。軟土路基的抗剪力與路面外負(fù)荷一旦失衡，極易引起路面塌陷、塌方、裂縫等高速公路質(zhì)量問題。軟土路基主要分布于河流沿岸、低谷洼地、沼澤地帶、河流沿岸等降水量較多的地區(qū)。我國針對(duì)軟土路基進(jìn)行了大量的研究。以河北省為例，河北省行政區(qū)劃臨海，以塑料排水板、土工合成材料等各種方式以應(yīng)對(duì)沿海高速公路軟土路基沉降，并進(jìn)行針對(duì)性的研究，如以河北省沿海高速公路唐山段的工程建設(shè)為研究背景，對(duì)水泥攪拌樁的變形和加固效果進(jìn)行分析[1]。研究的根本目的是增加軟土路基的承載能力，提高軟土路基的穩(wěn)定性，解決我國高速公路建設(shè)中的實(shí)際困難。

2 軟土路基的特點(diǎn)

2.1 變形與沉降

軟土路基的變形和沉降通常是在外部荷載的作用下產(chǎn)生的。在路堤與結(jié)構(gòu)物的交界處，在不均勻沉降的情況下，路段會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)裂縫而沉降。因此軟土路基的細(xì)部處理是很有必要的。只有了解土層的基本特性，才能在現(xiàn)場施工中采取合理的措施。只有在施工過程中保證軟土地基的穩(wěn)定，才能控制高速公路的自然沉降。

2.2 土壤強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度低

由于軟土本身的低滲透性，在一個(gè)方向上的滲透調(diào)節(jié)系數(shù)大多為10-8-10-6cm/s。根據(jù)這種情況，軟土的路基在恒定荷載作用下，在快速排水固結(jié)的條件下，軟土的抗剪強(qiáng)度將再次發(fā)生變化，軟土將發(fā)生排水固結(jié)。

3 我國現(xiàn)階段軟土路基施工中的問題

3.1 施工技術(shù)人員素質(zhì)參差不齊

施工技術(shù)人員的素質(zhì)不僅體現(xiàn)在合理操作、規(guī)范行為等方面，更在于在實(shí)際施工工作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、深入思考、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的能力。部分人員盡管在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)了某項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果不佳，也出于怕麻煩、不敢提等因素的影響，沒有據(jù)實(shí)上報(bào)。有些施工技術(shù)人員對(duì)軟土路基施工技術(shù)的研究關(guān)注不夠，僅憑借過往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，對(duì)行業(yè)的發(fā)展極其不利。因此，應(yīng)在施工過程中加強(qiáng)管理，加強(qiáng)技術(shù)人員與施工人員的聯(lián)系，技術(shù)人員應(yīng)充分了解施工現(xiàn)場情況，觀察施工效果[2]。定期組織技術(shù)人員開展經(jīng)驗(yàn)交流，組織學(xué)習(xí)新興技術(shù)，培養(yǎng)技術(shù)人員的創(chuàng)新意識(shí)。

3.2 軟土路基施工技術(shù)缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)

科學(xué)的理論指導(dǎo)對(duì)促進(jìn)施工技術(shù)的進(jìn)步是必不可少的。而在軟土路基施工技術(shù)的研究中，對(duì)于實(shí)際的操作規(guī)范、檢測制度、質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于理論的研究，針對(duì)軟土路基的室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不完善，研究得出的理論也缺乏工程實(shí)踐的檢驗(yàn)。如以現(xiàn)在的研究方法得出關(guān)于軟土路基沉降和側(cè)向變形對(duì)沉降的影響模型，即“灰色系統(tǒng)理論”，再以河北省唐津高速公路沉降觀測得來的數(shù)據(jù)加以印證就會(huì)發(fā)現(xiàn)，理論研究仍然存在一定的不足，研究成果與實(shí)際施工效果存在差異。

4 軟土基的施工技術(shù)

4.1 降低淺水層含水量，提高軟土路基壓實(shí)度

采用降低淺層含水量的方法，可以大大提高土壤的整體穩(wěn)定性和硬度。可以通過在土壤表面添加固化劑。例如，采用標(biāo)準(zhǔn)凍存技術(shù)，主要包括采用液化氮、二氧化碳等物理化學(xué)添加劑實(shí)現(xiàn)土壤凍結(jié)?；虿捎脴?biāo)準(zhǔn)模塊化機(jī)械制冷設(shè)備和封閉式液壓系統(tǒng)連接，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)土壤中液體的快速冷卻。

4.2 砂墊層處理

高速公里的軟土地基的砂墊層厚度小，排水性好，砂石的各種資源豐富，有利于高速道路的建設(shè)。因此，只有注意保證砂墊層厚度，才具有良好的快速排水綜合性能。大多數(shù)情況下，砂墊層的總厚度約為19.5cm。為了充分發(fā)揮砂墊層的重要作用，進(jìn)行澆水壓實(shí)作業(yè)，必須事先檢查碎石外表面狀況，在保證濕潤的基本條件下，通過后續(xù)施工，才能達(dá)到預(yù)期的效果。

4.3 豎向排水固結(jié)法

排水固結(jié)法通常直接應(yīng)用于飽和或弱砂層中，但在滲透性極低的泥炭土中應(yīng)用較少。其原理是在地基土層布置豎向排水井點(diǎn)，并根據(jù)使用中的地基和承載要求在地基上施壓使軟土密實(shí)，并通過適當(dāng)?shù)呐潘胧┓潘?，地基基礎(chǔ)的可控性和承載力也得到了提高。

4.4 擠密樁法

如果路基中設(shè)置壓實(shí)樁，則可以顯著提高路基施工中的壓實(shí)度，并且可以完全消除沉降的可能性。采用擠密樁法處理軟土路基時(shí)，可以更有效地結(jié)合外部現(xiàn)場施工的核心技術(shù)，達(dá)到更加顯著的處理效果。水泥深層攪拌樁的施工技術(shù)是使用水泥作為固化劑，用攪拌設(shè)備在路基深處攪拌軟土，并使軟土固化劑將與軟土反應(yīng)，以有效地改善軟土路基的穩(wěn)定性和承載能力。在實(shí)際使用水泥深層攪拌樁施工技術(shù)的過程中，施工人員可以通過穩(wěn)定邊坡來有效提高軟土路基的承載能力。另外，由于水泥深層攪拌樁是一個(gè)相對(duì)隱蔽的工程，建筑工人一般要晝夜工作，以有效提高施工效率和施工質(zhì)量[3]。施工單位將配備專門的質(zhì)量檢查員，以在整個(gè)過程中對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，以確保每個(gè)施工過程都有實(shí)際記錄。

5 結(jié)語

我國城市間的高速公路正在不斷組織建設(shè)，相關(guān)項(xiàng)目和工程也在緩慢增加，高速公路國家的軟土地基建設(shè)也非常重要，越來越多的人開始關(guān)注它。因此對(duì)各種技術(shù)和日常管理的要求也越來越高。施工企業(yè)要進(jìn)一步提高軟土地基的施工質(zhì)量和效益最大化，就必須增加最先進(jìn)的施工單位技術(shù)的應(yīng)用，有助于規(guī)范化建設(shè)安全可靠的高速公路。