楊曉旭
摘 要:現(xiàn)階段,軟土地基的公路施工一旦出現(xiàn)差錯就很容易導(dǎo)致地基沉降或者是差異沉降過大而導(dǎo)致公路工程的無法使用,這將極大地影響到工程的成本和質(zhì)量。所以為保證公路工程成品在建成之后能夠更加高效和安全的運(yùn)營,需要針對于軟土地基的施工技術(shù)進(jìn)行分析。論文以此為核心來展開探討。
關(guān)鍵詞:高速公路工程;施工過程;軟土地基;施工技術(shù)
引言
路基施工水平可直接影響到公路工程全生命周期,為切實(shí)保障路基施工質(zhì)量與效率,我們需將工作重點(diǎn)放置在軟土路基施工處理環(huán)節(jié),不斷優(yōu)化軟土路基施工處理流程,進(jìn)一步提升軟土路基施工處理效果,使軟土路基施工水平與工程總體質(zhì)量管理目標(biāo)相符。
1工程概況
某高速公路工程項(xiàng)目從A市到C市,是兩市之間交通要道,起點(diǎn)樁位號為K0+000,終點(diǎn)樁位號為K49+756,路線全長49.756km。本次施工的路段為第四標(biāo)段,長度為11.958km,經(jīng)現(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn),該標(biāo)段內(nèi)存在多處軟土地基,其性質(zhì)以軟弱土和淤泥質(zhì)黏土為主。經(jīng)研究,決定采用換填法和加筋法對軟土地基進(jìn)行處理,以提高承載力,滿足路基施工需要。
2高速公路軟土路基施工問題
2.1路基沉降嚴(yán)重
如果高速公路施工現(xiàn)場多為軟土結(jié)構(gòu),則路基在具體施工期間經(jīng)常會出現(xiàn)沉降問題。由于軟土土壤的壓縮性較為顯著,軟土路基會在長期運(yùn)營過程中呈現(xiàn)出不均勻沉降情況。如果沉降位置位于構(gòu)造物連接處,則沉降問題會嚴(yán)重影響到構(gòu)造物自身的穩(wěn)定性,使路面結(jié)構(gòu)平整度下降,無法從根本上保障車輛行駛期間的舒適度與安全性。因此,為進(jìn)一步控制軟土路基演變速度,相關(guān)人員需要在路基設(shè)計(jì)前做好沉降問題的預(yù)測判斷工作, 采用合理方式處理軟土結(jié)構(gòu),避免在路基后期運(yùn)營時間出現(xiàn)較為嚴(yán)重的不均勻沉降問題。
2.2經(jīng)常發(fā)現(xiàn)滑坡問題
在高速公路軟土路基施工期間會經(jīng)常出現(xiàn)路基滑坡問題,導(dǎo)致施工期間的安全性、穩(wěn)定性無法從根本上保障。造成路基滑坡現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是施工環(huán)節(jié)管控不當(dāng),設(shè)計(jì)方案與施工現(xiàn)場實(shí)際情況不符。另外,在公路工程實(shí)際施工期間,還會受征地拆遷等因素影響,工程施工工期被嚴(yán)重壓縮,導(dǎo)致軟土路基施工期間的坡體結(jié)構(gòu)處理環(huán)節(jié)施工質(zhì)量控制不到位。為預(yù)防高速公路軟土路基滑坡問題的發(fā)生,管理部門需對原土路基施工全過程進(jìn)行嚴(yán)格管控,針對滑坡預(yù)防工作制定出相應(yīng)的施工管理機(jī)制,從根本上提升軟土路基施工期間的可控性。
3高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)
3.1施工前期準(zhǔn)備
(1)技術(shù)準(zhǔn)備。項(xiàng)目部組織技術(shù)交底,由技術(shù)負(fù)責(zé)人審查軟土路基的專項(xiàng)施工方案并審驗(yàn)土工試驗(yàn)結(jié)果,同時還要深入施工現(xiàn)場對各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行核對;在技術(shù)交底中,技術(shù)負(fù)責(zé)人要明確施工工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)檢評定標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。項(xiàng)目部技術(shù)人員要熟悉設(shè)計(jì)圖紙,領(lǐng)會設(shè)計(jì)意圖,熟悉施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),用設(shè)計(jì)圖紙與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)路基換填施工。
(2)現(xiàn)場準(zhǔn)備。對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行培訓(xùn),包括技術(shù)人員、質(zhì)檢人員、安全管理人員、施工人員等。確定路基換填的取料場,制定材料運(yùn)輸路線;在換填之前,挖除不良土壤,將土壤運(yùn)輸?shù)綏壨翀?在換填路基兩側(cè)開挖排水溝,用于排除不良路基下的地下水,確保路基順利開挖。
3.2水泥攪拌樁法
水泥攪拌樁法發(fā)源于美國,其也被稱作是分子印跡聚合物。實(shí)際上, 這種方法早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)被日本等國家廣泛應(yīng)用,而我國在1978 年正式將該技術(shù)納入我國工程范疇內(nèi)。就目前來看,水泥攪拌樁法在我國公路工程軟土地基的施工中已經(jīng)較為常見。水泥攪拌樁的具體原理就是針對于孔內(nèi)的水泥水合物與周圍的土體進(jìn)行充分的混合,從而得到強(qiáng)度較好的復(fù)合體,同時各個鉆孔也經(jīng)過充分的處理后可以與周圍的軟土達(dá)到非常緊密的結(jié)合效果,從而有效地提高軟土地基的負(fù)載能力,使得軟土地基更加穩(wěn)定,產(chǎn)生更少的沉降量。在實(shí)際工程中,即使水泥攪拌樁法的使用效果較好,但是其具有較多的限制條件,特別是在當(dāng)?shù)鼗恋膒H值在4以下或者是軟土地基的含水量達(dá)到70%時就不能使用,另外,在軟土地基中含有伊利石、氯化物等也無法達(dá)到更好的加固效果。一旦在軟土地基中含有較多的碎石或者鵝卵石時就會極大地影響到施工效果,所以還需要根據(jù)具體的情況來進(jìn)行施工。
3.3排水固結(jié)法
排水固結(jié)法需要在天然軟土地基表面增加砂墊層等水平排水結(jié)構(gòu),如果工程對地基結(jié)構(gòu)的排水率要求較高,還要在地基砂井處設(shè)置豎向排水體系,通過加載預(yù)壓等手段,控制土體結(jié)構(gòu)內(nèi)部含水量,從根本上提升軟土路基結(jié)構(gòu)的具體強(qiáng)度。排水固結(jié)法主要分為以下幾種形式:(1)設(shè)置水平排水墊層。要求用于水平排水墊層的材料應(yīng)具有良好的透水性,同時滲透系數(shù)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),并充分發(fā)揮出其自身的反濾作用。設(shè)置的水平排水墊層主要為中粗砂,材料自身的凝聚力應(yīng)控制在3%。(2)設(shè)置豎向排水墊層。部分高速公路工程的袋裝沙井?dāng)嗝嫘?、施工流程少、設(shè)施操作便捷等特征,可以從根本上保障墊層排水水平,避免在墊層施工期間產(chǎn)生不均勻沉降問題。另外,在設(shè)置豎向排水墊層過程中,還需要配合使用導(dǎo)管式振動打設(shè)機(jī)械設(shè)備,切實(shí)保障豎向排水墊層設(shè)置期間的質(zhì)量與效率。
3.4擠密樁法
(1)擠密樁法是通過樁之間的相互擠壓,對軟土路基進(jìn)行加固,樁孔要采用灰土回填并進(jìn)行夯實(shí),該方法常用于黏性土軟砂地基的處理。該技術(shù)施工需先進(jìn)行打孔,然后用灰土、砂土等填料打樁,成樁后可提供側(cè)向擠壓壓力,使軟土得以壓實(shí)。(2)擠密樁法可以提高軟土路基的密實(shí)度和承載力,還能避免沉降、變形等問題,公路工程建設(shè)中要合理選擇和控制施工材料,保證其吸水性,確保膨脹后可以側(cè)向增大擠壓力度,提升施工效果。
3.5強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法是工程中最常用到的一類專門針對于軟土地基施工環(huán)境的施工方法。而實(shí)際上其主要就是通過具有一定重量的錘體在一定高度下進(jìn)行自由落體,在不斷的錘擊下可以達(dá)到較好的夯實(shí)效果。我國引入強(qiáng)夯法的時間較早,可以追溯到20世紀(jì)70年代,并且在多年來的應(yīng)用和發(fā)展中也已經(jīng)較好地提高了該工藝的安全性能和施工效果,做出了相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。強(qiáng)夯法的具體功效就在于其可以有效地提高軟土地基的抗剪強(qiáng)度, 并且能夠有效達(dá)到抗液化和抗震能力。當(dāng)然,強(qiáng)夯法也有其自身的使用條件,例如,對含有較厚淤泥和淤泥層的土壤來說,使用強(qiáng)夯法是無法達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)的,所以強(qiáng)夯法應(yīng)該根據(jù)具體的土壤含水量、特殊性質(zhì)、粒徑分布、孔隙比等進(jìn)行合理使用。就目前來說,為提高強(qiáng)夯法的施工效率, 在工程上可以采用復(fù)合處理的辦法來進(jìn)行施工,如以強(qiáng)夯加固法、強(qiáng)夯與沙井的結(jié)合等,這些對于一些特定的土壤結(jié)構(gòu)有著較好的處理效果。另外,在強(qiáng)夯法的使用過程中,施工人員必須要保證施工過程以先周邊后中間的順序進(jìn)行,并且要對表面的浮土進(jìn)行嚴(yán)格的清潔,最后還需要加強(qiáng)質(zhì)量的檢驗(yàn)工作,確保施工質(zhì)量。
結(jié)束語:總而言之,隨著我國高速公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大,高速公路數(shù)量增多,存在于高速公路施工期間的軟土地基施工問題更加顯著。為從根本上提高軟土地基施工水平,確保軟土地基施工效果與工程實(shí)際監(jiān)管要求相符,相關(guān)施工人員需要結(jié)合工程具體施工要求,不斷優(yōu)化實(shí)際施工方案,制定出專項(xiàng)可行的軟土地基施工質(zhì)量控制機(jī)制,進(jìn)而推動高速公路工程建設(shè)綜合效益最大化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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