楊曉軒
摘 要:今天,我國交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速。為了保證高速公路的整體質(zhì)量,必須加強(qiáng)和改進(jìn)道路工程。在公路建設(shè)過程中,受到環(huán)境因素、技術(shù)因素等多種因素的影響。在道路施工中,不僅要控制地下施工的質(zhì)量,而且在軟土路基處理施工中,由于施工難度較大,要根據(jù)實(shí)際施工情況選擇合適的施工工藝,既能保證軟土路面的施工質(zhì)量,又能提高我國公路工程的發(fā)展水平。
關(guān)鍵詞:高速公路;軟土路基施工技術(shù);應(yīng)用
高速公路是我國公路建設(shè)的重要組成部分。公路工程是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的基礎(chǔ)交通工程項(xiàng)目。其施工質(zhì)量的合理保證,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和交通技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的合理發(fā)揮提供了良好的基礎(chǔ)。良好的施工技術(shù)和管理,主要目的是全面提高工程質(zhì)量。我國在應(yīng)用低層建筑技術(shù)方面取得了很大的成功,但也存在一些不足,需要各方進(jìn)一步努力。
1 高速公路軟土路基處理概述
路基軟土通常是指軟土、粘性土和含水量高的淤泥。由于軟土的物質(zhì)類型具有密度大、強(qiáng)度低、有機(jī)質(zhì)含量高等特點(diǎn),不僅含水量大,而且提高了軟土基質(zhì)的孔隙率,增加了施工難度,形成片狀結(jié)構(gòu),在力的作用下使軟土壓實(shí)。因此,當(dāng)發(fā)現(xiàn)軟土類公路時(shí),必須根據(jù)其特性進(jìn)行處理,既能提高其穩(wěn)定性,又能提高其可持續(xù)性。
2 高速公路軟土路基施工項(xiàng)目的主要特點(diǎn)
(1)弱承載力。公路建設(shè)中軟土路基的主要特征就是承載力過弱。在機(jī)械工程中,荷載性能差的特點(diǎn)基本上表現(xiàn)為:地下表面都不能承受壓力,導(dǎo)致位置更加不利,結(jié)構(gòu)破壞等現(xiàn)象在施工作業(yè)中對(duì)工程的安全穩(wěn)定施工有重大影響。
(2)富水性。軟土路基的主要特點(diǎn)是基底含水量過大,在應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生一定的下積、結(jié)構(gòu)裂縫、結(jié)構(gòu)坍塌和不利沉降等現(xiàn)象。直接實(shí)施相關(guān)路基施工技術(shù),導(dǎo)致工程造價(jià)增加,工期延長或延誤,在一定程度上影響了工程質(zhì)量。
(3)土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差。這個(gè)原因涉及多方面,如含水量大、承載力低、土體孔隙度大等,這些現(xiàn)象的發(fā)生對(duì)該技術(shù)在路基施工中的應(yīng)用提出了更高的要求。同時(shí),土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差。與常規(guī)路基下的高速公路相比,單位長度工程造價(jià)增加,工期增加,對(duì)工程的施工進(jìn)度控制和工程造價(jià)控制產(chǎn)生了影響。
3 公路施工中軟土路基的危害
3.1 路堤滑坡
在公路建設(shè)中,由于高速公路路基的建立是軟土路基,如果軟土路基的沉降會(huì)影響高速公路的安全,高速公路的穩(wěn)定性會(huì)降低,進(jìn)而無法保證高速公路路堤的質(zhì)量。如果高速公路試運(yùn)行,如果長時(shí)間裝車,高速公路就會(huì)損壞,這就增加了建設(shè)成本。
3.2 路堤沉降
路基沉降問題產(chǎn)生的原因是高速公路施工過程中對(duì)軟基路基施工處理不當(dāng)。由于軟土的壓縮性很強(qiáng),會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生改良作用,在這種情況下,地基會(huì)嚴(yán)重破壞我國道路運(yùn)輸?shù)陌踩?,從而?dǎo)致高速公路地基的大規(guī)模沉降問題。因此,施工單位應(yīng)切實(shí)改善路基在施工過程中出現(xiàn)的問題。
4 影響軟土施工技術(shù)的因素
4.1 道路運(yùn)輸條件
由于道路類型不同,使用條件也不同。例如,在簡(jiǎn)易道路的情況下,在軟質(zhì)基層的情況下,施工過程相對(duì)較小;對(duì)于高質(zhì)量的公路,我們必須首先處理軟土地基。只有這樣,當(dāng)軟土地基的性能等級(jí)相對(duì)穩(wěn)定時(shí),才能進(jìn)行后期施工工作。因此,施工單位在進(jìn)行軟地板施工時(shí),首先要充分考慮施工條件,然后根據(jù)實(shí)際施工要求進(jìn)行選擇,根據(jù)軟土路基質(zhì)量選擇最佳的施工工藝。
4.2 高速公路建設(shè)環(huán)境
根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn),軟土路基的施工技術(shù)會(huì)受到施工環(huán)境的影響,即在施工過程中會(huì)受到氣候條件、水型條件、地質(zhì)條件等環(huán)境因素的影響。如果施工單位不按照建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,就不能做好防水工作,導(dǎo)致大量雨水進(jìn)入軟土地基。
5 軟土路基的施工技術(shù)措施
5.1 換填法
換填法是一種軟土地基施工技術(shù),常用于軟土地基施工。換填法就是將結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、含水量合格的土引至路基中,進(jìn)行路基軟土處理,以保證施工后路基質(zhì)量的合格,保證工程開發(fā)的安全穩(wěn)定,其中在換填法設(shè)計(jì)中,施工單位常用的置換土有粉煤灰混合土、礦渣混合土、碎石礦渣混合土。
5.2 凍結(jié)法
一般情況下,凍結(jié)法是利用人工冷卻技術(shù)來達(dá)到凍結(jié)地層中水的目的。它既能提高其穩(wěn)定性和堅(jiān)固性,又能有效地避免地下水對(duì)深部建筑技術(shù)的影響,人工制冷技術(shù)通常有以下幾種:一是采用二氧化碳膨潤土和液氮;其次,通過將液壓系統(tǒng)連接到機(jī)械制冷機(jī)上,冷卻液可以流入地下,凍結(jié)潮濕的土壤,不僅可以增強(qiáng)土壤的強(qiáng)度,此外,凍結(jié)法還可以應(yīng)用于各類土壤施工,特別是在地下水較低的情況下,大大提高了工作效率。
5.3 添加劑法
在軟土基底施工中,通過對(duì)軟土物質(zhì)質(zhì)量的綜合分析可知,粘性土是軟土的主要組成部分。因此,在施工過程中,可以在粘土地板中摻入外加劑,既可以提高軟土地基的強(qiáng)度,又可以提高軟土的壓縮性,通常使用生石灰,因?yàn)樗瓤梢允管浲凉探Y(jié),又可以降低土壤中的含水量,能有效提高軟土的穩(wěn)定性,使生石灰在軟土路基施工中得到廣泛應(yīng)用。
5.4 垂直排水固結(jié)法
垂直排水固結(jié)法可用于軟土地基的生產(chǎn),解決以下問題:排水固結(jié)法的原理是有效防止軟土的沉降,如填土地基和高密度飽和軟土。在荷載作用下,施工人員在施工垂直排水井時(shí),應(yīng)啟動(dòng)壓力系統(tǒng),同時(shí)利用所用壓力排水管的電場(chǎng),既能將孔隙逐漸排到地下,又能減少孔隙;此外,還可以對(duì)基礎(chǔ)石進(jìn)行修改,以逐步提高底層的強(qiáng)度。其中,電滲排水、真空預(yù)壓和沖擊預(yù)壓等排水過程最為常見。
5.5 水泥攪拌機(jī)加固方法
在生產(chǎn)軟土基層時(shí),水泥攪拌樁可以起到基層加固的作用。其原理是用水泥作硬化劑,然后用攪拌機(jī)將軟土和硬化劑混合到一定程度。攪拌后,軟土和固化劑發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),形成高強(qiáng)度復(fù)合地基。但是,所有施工連接必須控制好,如高度、深度。攪拌機(jī)應(yīng)與噴粉頭疊加,高度控制在1 m以上。同時(shí),硬化劑的用量應(yīng)控制在1%以內(nèi),使軟土形成高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)凝膠顆粒。另外,施工結(jié)束后,應(yīng)先將鉆機(jī)吊離地面,然后打開空壓機(jī),清洗管道和管口內(nèi)的殘留物。
5.6 振密法
在軟土的破壞過程中,不僅可以采用機(jī)械壓實(shí)和壓實(shí)方法進(jìn)行壓實(shí),還可以通過人工填土的作用,將土體中的填料轉(zhuǎn)化為樁體。此外,它不僅可以發(fā)揮周圍土體的減振作用,而且還可以提高軟土的密實(shí)度和土體密度,防止地基不均勻沉降。
5.7 強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法的目的是通過強(qiáng)夯來提高施工表面的強(qiáng)度,后續(xù)工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。強(qiáng)夯法在公路軟土路面施工中也經(jīng)常采用,強(qiáng)夯法具有施工成本低、施工質(zhì)量好、施工安全可靠等優(yōu)點(diǎn),高速公路軟土路基施工過程中,施工效率高,施工質(zhì)量好。強(qiáng)夯法不適用于高坡度路段的軟基施工。其主要原因是動(dòng)態(tài)壓縮法的應(yīng)用具有很高的振動(dòng)力。應(yīng)用于高邊坡的地質(zhì)構(gòu)造中,容易引起崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
6 結(jié)束語
總之,在高速公路建設(shè)過程中,由于施工環(huán)境地形的復(fù)雜性和多樣性,軟土地基的處理方法會(huì)因地質(zhì)條件的不同而有所不同,從而產(chǎn)生不同的處理效果。為了有效地解決高速公路軟地板問題,必須將不同的設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來,在軟地板路基施工過程中,只有加強(qiáng)施工過程和施工工藝的控制,才能保證軟地板路基的質(zhì)量,這也可以促進(jìn)我國公路工程的發(fā)展。
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