(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(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速的進(jìn)步與發(fā)展，隨之推動(dòng)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(qiáng)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(diǎn)，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(huì)的進(jìn)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(qiáng)對軟土路基的研究是推進(jìn)高速公路施工順利實(shí)施、保障道路正常運(yùn)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(diǎn)是孔隙度大、含水量高，且含有少部分的有機(jī)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(huì)出現(xiàn)剪切變形，造成抗剪強(qiáng)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(dòng)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(qiáng)度，甚至使得土壤處于流動(dòng)狀態(tài)。在遭受擾動(dòng)后，伴隨著靜止時(shí)間的推移，軟土強(qiáng)度會(huì)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(shí)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(qiáng)度不理想，我國的天然軟土不排水抗剪強(qiáng)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(jìn)行排水固結(jié)，則軟土路基抗剪強(qiáng)度將會(huì)出現(xiàn)巨大變化。通常來說，軟土固結(jié)速度快慢與抗剪強(qiáng)度有著密切關(guān)聯(lián)，速度越快，相應(yīng)的強(qiáng)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(jī)械制冷設(shè)備與液壓系統(tǒng)相互連接，進(jìn)而促使冷卻液在土壤內(nèi)部流動(dòng)，從而達(dá)到凍結(jié)軟濕土的效果，在提升土體的強(qiáng)度同時(shí)，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(qiáng)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(jī)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(jìn)粘土土壤，采用添加劑的方式不僅提升軟土路基的強(qiáng)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(jìn)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(jìn)行豎向排水井點(diǎn)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(jìn)地基排水固結(jié)，這樣可顯著提升土壤的強(qiáng)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(jī)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(jìn)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(qiáng)度以及穩(wěn)定性同時(shí)，保障了軟土地基的承載力與強(qiáng)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(jī)械設(shè)備不斷的攪拌狀態(tài)下促進(jìn)固化劑與軟土的攪拌，從而形成強(qiáng)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(qiáng)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(shí)，要加強(qiáng)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(jī)同時(shí)打開，清理干凈噴嘴與管道內(nèi)部的殘留粉末，而后將樁機(jī)移動(dòng)。

(六)振密擠密法

在處理軟土路基過程中利用機(jī)械壓縮以及機(jī)械夯實(shí)方式以壓實(shí)土壤，或者是通過打樁機(jī)的應(yīng)用沖擊與振動(dòng)松散砂性土以及人工填土，進(jìn)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(shí)周邊砂性土壤的同時(shí)，可達(dá)到振動(dòng)壓實(shí)周邊土壤效果，進(jìn)而推動(dòng)土體的密度以及軟土密實(shí)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(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)又好又快的發(fā)展。

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