楊霖
摘 要:文章首先由闡述軟地基對高速公路的影響入手,隨后基于筆者研究及工作實踐就其處理的一些要點展開分析,以期為保障我國高速公路建設貢獻自己一份綿薄之力。
關鍵詞:高速公路;軟地基;處理要點;分析
1 軟地基對高速公路的影響
在我國大部分高速公路常常會受到路線的要求與影響,在河網區域或低洼地段采取的是填筑高路堤或建設橋梁的方式,對于山區地帶則往往采取隧道或開挖的方式來進行建設。而在我國沿河沿海地區,其大部分土質都是淤泥質土層或者淤泥,其均均有強度低、密度小、孔隙率大、含水量高等特點,也正是因為如此該類軟土其具有較高的壓縮性,所以其極易在路堤自身重量影響下而產生沉降,其沉降時間較長,而且比一般路堤沉降水平要高,就算是已經完成路面施工,同樣可能會有沉降情況出現,進而使得路面縱斷面與橫斷面受到影響,在不同程度上損壞了路面結構與道路路基。所以,如若沒能有效處理高速公路的軟地基則極易在施工環節出現失穩情況,或是施工完畢后產生大范圍沉降的問題,嚴重者還會導致安全事故出現。
2 高速公路軟地基處理要點分析
從前文分析不難發現,軟地基對高速公路有著不小的影響,甚至于誘發安全事故產生,因此我們應當要采取一些行之有效的處理方法對其進行處理。
2.1 地基加固處理
地基加固處理主要是將較高強度等級的、具有良好塑性材料添加至軟地基中,利用該種方式來將軟地基的抗壓強度與抗伸縮性能提高。一般情況下可以將木梢、拉筋等材料混合其中。如,往軟地基中添加拉筋不僅能夠有效高軟基剛度性能,而且還能夠有效減少滑移情況出現,而這該類材料也往往在加固地基處理中得到應用。不僅如此,還可以將樁架加入其中,其能夠大幅提升軟地基的承載能力,不但該種方法通常僅適合用在一般等級的高速公路上,對于性能與等級具有較高要求的高速公路不適宜采用該種方法,防止其出現安全隱患。
2.2 地基換填處理
結合實踐來看,高速公路軟地基處理中換填憑借著操作簡便、適用性高以及成本較低等多方面優點成為其常用的方法之一。簡單點說,地基換填處理主要是先將高速公路軟地基中軟土全部挖出來,之后將一些具備較強抗剪性能、強度大的材料填進去即可。其處理工藝主要有三個方法:第一,砂礫墊層。如果在高速公路軟地基換填處理時遇到降雨的話,不僅相關工作無法有效開展,并且地基會由于含水量劇增而出現沉降。面對這種情況,施工企業應當在地基和填土二者中挖掘一條排水通道,這樣一來能夠讓小砂礫以及部分泥土含量小于4%的雜質得以跟著水流排到軟基去,繼而不僅有助于地基排水,同時對于填土層固化加快也大有幫助。第二,擠淤。高速公路中部分軟地基是處于池塘、沼澤等水體之下,這就給處理帶來了不小的挑戰。針對這種類型的軟地基處理,企業可以采取擠淤方式。擠淤處理首先是企業將密度大于軟土的石塊運輸到現場,然后將它們拋進池塘或者是沼澤中去,之后憑借著石塊自重而使其逐漸撐到軟土或淤泥的底部,從而達到換填之目的。擠淤換填處理中需要特別兩點,一是石塊拋擲范圍要超出30m,且高度要不得低于施工路段原身土層或者是水面;二是待石塊沉降一定時間后需要利用碾壓機予以壓實。第三,深層密實。以上兩種地基換填處理通常只適用于處理厚度較淺一些的軟地基,但當軟土層厚度大于4m時我們就需要采取深層密實方法進行處理。利用深層密實處理軟地基中首先是進行爆破作業,之后利用專業設備將抗剪能力高且強度大的材料沖壓(震動)進軟土中去,以此使得后者變得密實達到處理目的。在高速公路軟地基處理中采用深層密實操作的話,企業應特別注意兩個要點:一是施工企業要利用夯實法對軟土進行沖擊擊實,這樣做的目的一個可以將加速其中水分地排除,二個則是有助于提升其強度以及深層密實度,如此一來能夠很好地增強地基承載能力;二是為了更有效的提升軟地基密實度,施工企業沖擊或震動作業在爆破后需要開展的,之后再根據深層密實處理要求將符合要求的材料填充進軟土中去,這些工序不能弄混或是遺漏。
2.3 復合地基處理
2.3.1 粉噴樁、旋噴樁
其主要是利用水泥作為固化劑,并利用深層攪拌設備將水泥等漿液或分體在地下深層進行攪拌,讓其產生無力或化學作用后形成的樁體,該樁體和其周邊的加強土體共同構成復合地基,以達到提高地基抗剪力、承載能力以及壓縮模量的目的,從而讓地基能夠承受外界較大荷載。該類方法具有效果顯著、施工快捷、環境污染等優點,當前工期在公路結構物路基過渡段的地基處理以及公路結構物中得到廣泛應用。這兩種樁具有形同作用,不過其對于施工要求卻不同,旋噴樁主要是通過拌合軟土和高壓旋噴水泥漿液而形成柱體,其能夠噴射成40-200cm的柱體,其長度也較高。而粉噴樁主要通過攪拌濕軟土與干粉而形成,通常直徑約50cm,深度為15mm~20m。
2.3.2 碎石樁
碎石樁主要是應用振沖器,在高壓水流下邊沖變陣,在軟土中成孔,且將碎石往孔內分批填充以形成樁體,其和擠密土體工程形成度和地基。通常來說復合地基具有加筋、擠密、墊層以及樁體等作用,在宏觀角度上來說,復合地基中加固區可看作為復合第一,相較于原生態地基而言,其力學性能更優,且復合模量與強度指標都要高得多。
2.4 排水固結加固處理
排水固結加固處理的工作原理在于將塑料板排水或袋裝砂井設置于軟基中,并運用路堤自重分級加載,逐步排出軟土中的孔隙水后慢慢固結,使得地基出現壓密沉降,且逐步提高地基強度。第一,使用塑料板排水時,往軟土層中插入2-4mm厚,寬100mm的塑料板,往板內設有深溝,在外界壓力作用下土中孔隙水沿著溝排出。一般為了確保質量一致與均勻,都是采用原生塑料來制作塑料排水板,確保其在作業環節不會出現折裂、拉斷等問題。在將其插入軟土過程中,必須要根據設要求的深度與具體位置來進行,嚴禁出現縮短、偏斜等情況。第二,在使用袋裝砂井排水時,通常所使用的塑料編織袋直徑為7cm,并將中砂、粗砂裝滿其中后往土內打入。其工作原理和塑料排水板相類似,實際發揮作用也相同。如若在較易獲得砂料地區,其經濟性較強。在實際作業過程中需要留意其直徑變化,并確保實際插入深度充分,還有避免袋裝砂長度過大而導致其重量偏大引發拉斷情況。而且還要注意選擇雜質較少、粒徑較粗的砂粒,在對方保管過程中要避免其受到場地泥土的污染。
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