高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

陳磊欽

摘 要：如今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們對(duì)出行環(huán)境及條件也提出了更高的要求。此時(shí)高速公路建設(shè)起到了十分積極的意義?，F(xiàn)階段，高速公路軟土路基建設(shè)的難度較大，是現(xiàn)階段高速公路路基施工中需要解決的重點(diǎn)問題。而本文就將分析高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路;軟土路基施工;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

現(xiàn)階段，交通需求明顯增加，人們對(duì)公路建設(shè)也提出了較高的要求。公路施工中，不僅要滿足社會(huì)發(fā)展需求，推動(dòng)公路施工的發(fā)展與創(chuàng)新;而且要保證路基路面穩(wěn)定，確保高速公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量和安全。高速公路病害中軟土路基問題較為常見。由于軟土路基土質(zhì)存在較大的差異，不同工況下需使用不同的施工技術(shù)，如此才能最大程度的保障公路的建設(shè)質(zhì)量。

1 軟土路基概述

軟土路基具有一定的特殊性，在我國(guó)分布較廣，常見于河流沿岸、低洼地區(qū)、沼澤地帶。軟土路基的天然含水率高、天然孔隙率大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高，難以有效處理。路面塌方、塌陷和裂縫都是該工程較為常見的問題，且上述問題的主要成因?yàn)檐浲谅坊目辜袅π阅芘c路面外負(fù)荷無法保持平衡狀態(tài)。所以在工程施工中，需不斷增加地基的承載力，以維持地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效處理高速公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)中的困境。

2 軟土路基的主要特征

2.1 含水量高

在高速公路施工過程中，極有可能遇到軟土地基。軟土地基的處理情況直接決定了整體公路工程的施工質(zhì)量。軟土地基最顯著的特點(diǎn)就是含水量較高，而這一特點(diǎn)也在很大程度上影響了高速公路的壓實(shí)施工質(zhì)量。

由于軟土地基的含水量較高，流動(dòng)性較強(qiáng)，增大了壓實(shí)施工難度。在實(shí)際施工過程中，施工人員要根據(jù)路基含水量以及路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行施工。如果遇到軟土地基，必須對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)加固處理才能開展后續(xù)施工作業(yè)。

2.2 滲透性弱

軟土地基的滲透性較差。如果高速公路工程施工結(jié)束后遇到持續(xù)強(qiáng)降雨天氣，會(huì)導(dǎo)致地表徑流從路面滲透到地基基礎(chǔ)，降低路基的固化程度，影響整體地基基礎(chǔ)的安全性。同時(shí)，軟土地基的土質(zhì)中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，這進(jìn)一步削弱了滲透性，導(dǎo)致路基因排水不及時(shí)而遭受侵蝕。

2.3 壓縮性強(qiáng)

軟土地基是根據(jù)壓縮系數(shù)確定液限需求的。具體來說，壓縮系數(shù)越大，液限需求也越大。相關(guān)人員要結(jié)合實(shí)際情況，制定完善且合理的路基施工方案，避免因路基處理不到位而影響施工質(zhì)量。

2.4 抗剪強(qiáng)度差

軟土與黏土具有不同的性質(zhì)，但二者的共同點(diǎn)就是抗剪強(qiáng)度較差。由于軟土路基的抗剪強(qiáng)度差，使得公路工程的排水能力較弱，影響了整體施工質(zhì)量。為此，在高速公路施工過程中，施工人員要提高軟土路基的抗剪強(qiáng)度，以確保整體工程施工質(zhì)量。

3 路橋施工軟土路基處理思路

3.1 堅(jiān)持因地制宜的原則

路橋工程建設(shè)和施工期間，要采取有效措施處理軟土路基。如果軟土覆蓋的區(qū)域較大，若只采取置換法處理軟土路基，則需要投入較高的施工成本，且會(huì)降低工程的施工效率。對(duì)于砂性軟土路基，要維持其承載力，可以合理利用擠密和壓實(shí)技術(shù)，有效控制路基的流動(dòng)性，保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。若問題集中于軟土路基表面，則可采用置換地基土的方式，清除上層軟土，隨后鋪裝硬質(zhì)材料，以增大地基的承載力。

3.2 施工中充分結(jié)合施工要求

軟土地基處理中，需充分結(jié)合工程施工要求，依據(jù)路橋建設(shè)的等級(jí)，科學(xué)選擇不同的處理技術(shù)。高等級(jí)的路橋，處理標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)較高，處理要求更加嚴(yán)格。而低等級(jí)的路橋處理標(biāo)準(zhǔn)則相對(duì)較低，施工企業(yè)務(wù)必嚴(yán)格執(zhí)行施工標(biāo)準(zhǔn)，不得違反相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

4 路橋施工中軟土路基處理技術(shù)分析

4.1 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法主要指利用大重力錘從一定的高度快速下落，之后強(qiáng)制夯實(shí)地基，如重錘停止下落，則土體的密實(shí)度也隨之提高。強(qiáng)夯法的主要特征體現(xiàn)在操作簡(jiǎn)單，效果理想方面。目前，施工機(jī)械化程度明顯提高，專業(yè)的打夯機(jī)也逐漸替代了重錘，這有效減少了人力成本，提高了軟土地基的處理效率。但是這種處理技術(shù)的局限性也較為明顯，土質(zhì)要求相對(duì)較高，通常適用于處理碎石土、低飽和度的粉土與黏土等。所以強(qiáng)夯法主要應(yīng)用于北方高速公路的建設(shè)和施工之中。

4.2 石灰塊硬化法

石灰塊硬化地基主要是在的軟土地基中添加適量的生石塊和輔助摻和料，科學(xué)利用石灰的天然化學(xué)特性及其強(qiáng)吸水性和放熱性的特征，基于軟土質(zhì)當(dāng)中離子的交換將鈣離子滲入到地基之中，從而構(gòu)成石灰塊復(fù)合地基，優(yōu)化軟土基地的物理和化學(xué)性能，有效控制地基下沉。滲入地基的鈣離子在自然條件的作用下生成碳酸鈣保護(hù)層，在有粘性的軟土路段當(dāng)中較為常見，這種技術(shù)會(huì)破壞良性土壤，所以通常不用于農(nóng)田間的高速公路建設(shè)和施工之中。

4.3 置換法

置換法主要是將軟土置換為優(yōu)質(zhì)土壤，有效改善軟土路基的性能。優(yōu)質(zhì)土壤具有良好的抗壓性、穩(wěn)定性，且含水量適中。在高速公路建設(shè)和施工中，優(yōu)質(zhì)土壤通常用來置換強(qiáng)抗壓性土質(zhì)和暗溝土質(zhì)，以不斷完善地基的抵抗力與抗壓縮性，在保證公路穩(wěn)定性的同時(shí)，延長(zhǎng)公路的使用壽命。

4.4 軟土表層處理技術(shù)

軟土路基施工中的表層處理技術(shù)可增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，避免裂縫和變形的產(chǎn)生。該技術(shù)也可有效提高表層土質(zhì)的抗壓強(qiáng)度與承載力。軟土表層處理技術(shù)中，敷墊材料法和砂墊層法是較為常見的方法。為推進(jìn)工程施工的有序開展，在鋪設(shè)砂墊層和土壤時(shí)，需維持鋪設(shè)的均勻性和施工地面的平整度。

4.4.1 敷墊材料法

該方法主要用于處理地基下層不均或局部沉降、側(cè)向變位等問題，采取該處理方法能夠利用敷料的抗壓和抗剪能力，確保機(jī)械的通行能力，加快機(jī)械的通行速度，同時(shí)也可增強(qiáng)填土的荷載力，以此完善地基側(cè)向變化及地基局部沉降，有效提升地基的支撐能力。在該區(qū)域添加適量的添加劑，可以增大地基強(qiáng)度，壓縮軟土，推動(dòng)工程施工的有序開展。

4.4.2 砂墊層法

砂墊層法主要用于處理軟土地基排水性能優(yōu)良，且土層厚度較小的施工區(qū)域。該方法在進(jìn)度較為緩慢的施工區(qū)域也具有較強(qiáng)的適用性。對(duì)此，施工人員在工程施工期間，務(wù)必高度關(guān)注砂墊層的厚度，將厚度控制在20 cm上下，科學(xué)控制砂墊層厚度能夠保證排水面的高度，也可加快凝結(jié)速度，全面優(yōu)化軟土地基的性能，使其滿足預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)和要求。施工人員應(yīng)注重砂質(zhì)的潔凈度，規(guī)定其含泥量在5%以內(nèi)。不僅如此，在高速公路軟土地基施工處理的過程中，施工人員也要充分保證軟土地基的相對(duì)潮濕，隨后方可正式施工，以改善道路工程的整體建設(shè)效果。

4.5 拋石擠淤

如臥地層相對(duì)平坦，則可沿道路中線向前呈三角狀拋物填，之后向兩側(cè)填充，使淤泥向兩側(cè)排開。如臥地層的橫向坡度較為明顯時(shí)，則應(yīng)由高向低側(cè)擴(kuò)展，在低側(cè)邊部多拋投2 m寬以上，從而形成平臺(tái)頂面。拋石拋出水面后，以重型機(jī)械壓實(shí)，之后在上部設(shè)置反濾層，填土壓實(shí)。

4.6 豎向排水體

豎向排水體主要應(yīng)用于深度在3 m以上的軟土地基處理之中，該方法適用于淤泥質(zhì)土和淤泥地基，且通常與加載預(yù)壓或真空預(yù)壓技術(shù)同時(shí)使用。以豎向排水體處理軟土地基的過程中，要求工程人員高度關(guān)注地基的預(yù)壓期。豎向排水體可科學(xué)利用袋裝砂和塑料排水板。結(jié)合實(shí)際采取正方形或等邊三角形的方式布置豎向排水體。袋裝砂與塑料排水板可采用沉管式打樁機(jī)施工，塑料排水板可采用插板機(jī)施工，袋裝井要采用圓形套管，套管的內(nèi)徑稍大于砂井的直徑。塑料排水板可采用矩形套管或圓形套管，且配備可檢測(cè)水體施工深度的設(shè)備。

4.7 粉噴樁加固

粉噴樁加固處理技術(shù)在軟土地基施工中十分常見，該施工方法工藝復(fù)雜度較高，前期需做好施工技術(shù)和材料的準(zhǔn)備工作。并提供高速公路施工場(chǎng)地土質(zhì)檢測(cè)報(bào)告、土質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告和施工檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及混合配比試驗(yàn)報(bào)告，施工技術(shù)材料準(zhǔn)備是工程建設(shè)中不可忽視的內(nèi)容。此后，及時(shí)清理施工現(xiàn)場(chǎng)，確保施工地面的完整性和軟土表面處理效果。仔細(xì)檢查工程施工設(shè)備，以確保設(shè)備的完整性和穩(wěn)定性。與此同時(shí)，注重粉噴樁施工材料的質(zhì)量，嚴(yán)格按照配比要求配置材料，改善工程施工的效果。

4.8 應(yīng)用加載技術(shù)

軟土地基的透水性不甚理想，地基內(nèi)存有大量的水，而且地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)受到地下水等因素的影響產(chǎn)生土體侵蝕和水土流失等問題。軟土地基的承載力較差，無法承受較大的壓力。因此，高速公路受到擠壓后，容易產(chǎn)生不均勻沉降問題，進(jìn)而對(duì)高速公路的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。應(yīng)用加載技術(shù)能夠最大限度地避免不均勻沉降，這也成為高速公路施工中軟土地基施工處理的有效方式。為嚴(yán)格控制高速公路不均勻沉降，應(yīng)在使用加載施工技術(shù)前，采取切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施，不斷提升軟土地基的抗壓縮性，增強(qiáng)軟土地基的承載力，促使加載技術(shù)充分展現(xiàn)自身的作用與功能。

加載技術(shù)主要分為地下水加載技術(shù)和填土加載技術(shù)。前者在調(diào)節(jié)地下水水位的過程中，可推動(dòng)軟土地基自然沉降，主要應(yīng)用于含砂土層較多的軟土地基當(dāng)中。填土加載技術(shù)主要應(yīng)用于軟土地基施工后的表面沉降動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)之中，使沉降量處于可控范圍，防止高速公路表面出現(xiàn)不均勻沉降問題，有效延長(zhǎng)高速公路的使用壽命。

4.9 建立路堤地基隔離墻

路堤地基隔離墻通常應(yīng)用于相鄰兩個(gè)路堤之間或者應(yīng)用于現(xiàn)已建成的路堤與寬路堤間相互影響的區(qū)域，同時(shí)也可隔離地基滲流、變形和不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。按照隔離墻的作用來分類，主要分為兩大類，一類是防滲型隔離墻，一類是支擋型隔離墻。如路堤采用降水預(yù)壓和真空預(yù)壓等處理或強(qiáng)化固結(jié)等多種地基處理方式，或采用深井江水工程措施時(shí)，則需設(shè)置防滲隔離墻，而其他工況下則可采用支擋型隔離墻。黏性土防滲隔離墻主要采用鉆孔取土的方式來成溝，換填黏土的過程中，需做好夯實(shí)處理，滲透性和強(qiáng)度必須全方位滿足設(shè)計(jì)的總體要求。而鋼筋混凝土灌注樁支擋隔離墻，則必須嚴(yán)格按照線性的技術(shù)規(guī)范完成施工作業(yè)。

5 結(jié)束語

高速公路施工中，軟土路基施工技術(shù)是最為常見的施工技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用有利于保障地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增大地基強(qiáng)度。為此，施工單位就需要結(jié)合工程實(shí)際采取不同的施工技術(shù)，全面掌握各項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，以此滿足不同工程建設(shè)和施工的要求，為我國(guó)道路交通的發(fā)展助力。

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