高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)分析

陳龍

摘 要 確保高速公路的質(zhì)量，不僅能夠推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還可以為群眾提供更為優(yōu)質(zhì)的道路服務(wù)。而從目前情況來看，在軟土路基上興建高速路項(xiàng)目，其質(zhì)量常常會(huì)出現(xiàn)問題。想要保證高速路項(xiàng)目的順利推進(jìn)，施工單位就需要對軟土路基的施工環(huán)節(jié)給予高度重視。這篇文章主要闡述的就是如何提升軟土路基工程質(zhì)量的問題。

關(guān)鍵詞 軟土路基;高壓噴射注漿技術(shù);袋裝砂

引言

在高速公路項(xiàng)目建設(shè)的過程當(dāng)中，軟土路基是十分常見的一種路基，在軟土路基上進(jìn)行的工程難度比較大，其具有變形程度大，土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低等缺陷。一旦對于軟土路基沒有進(jìn)行有效的處理，在施工過程中就容易引發(fā)路堤滑動(dòng)問題，特別是在路橋結(jié)構(gòu)與路堤的連接部位會(huì)發(fā)生沉降問題，當(dāng)車行駛到該路段的時(shí)候容易引發(fā)跳車現(xiàn)象，對車輛以及駕駛員的安全造成威脅。

1軟土路基特征

（1）沉降。容易發(fā)生沉降是軟土路基的一大特點(diǎn)，是施工過程中軟土路基受到外荷載以及上荷載影響，土體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變形以及沉降，路基沉降對于道路的穩(wěn)定性有著很大的影響。尤其是在沉降不均勻的時(shí)候，很容易引發(fā)路面的開裂問題。想要解決這一問題，施工人員在設(shè)計(jì)軟土路基的過程中，要通過詳細(xì)的實(shí)地勘察，對施工現(xiàn)場及周圍的土體結(jié)構(gòu)以及地下水文等情況進(jìn)行詳細(xì)勘察，掌握施工地點(diǎn)軟土層的特性，并針對軟土層的特性使用合適的施工技術(shù)。通過這種方法來確保公路項(xiàng)目施工過程中，路基始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而避免路面在使用過程中出現(xiàn)沉降問題。

（2）抗剪切能力差。除了沉降問題之外，抗剪切能力差也是軟土路基的一個(gè)主要特征。軟土區(qū)的土體結(jié)構(gòu)非常單一，如果將原土長時(shí)間放置在露天環(huán)境中，土體中會(huì)出現(xiàn)大量的絮狀結(jié)構(gòu)，影響土體的強(qiáng)度，進(jìn)而讓軟土區(qū)的土體處于流動(dòng)狀態(tài)[1]。同時(shí)，軟土還具備壓滲透性差，可壓縮性強(qiáng)的特征。絕大多數(shù)的軟土，其壓縮性不高于4Pa，而壓縮性與液限指數(shù)之間存在著正相關(guān)關(guān)系，因?yàn)檐浲磷陨聿痪邆淞己玫臐B透性，因此錘擊方向的滲透系數(shù)保持在10-8-10-6cm/s左右。在這種客觀因素的制約下，軟土區(qū)土體的重量以及荷載想要達(dá)到固結(jié)效果需要很長的時(shí)間。此外，軟土抗剪強(qiáng)度很低。在大部分軟土結(jié)構(gòu)中，軟土不排水抗剪強(qiáng)度低于20MPa，軟土內(nèi)摩擦角處于20°～35°之間[2]。在受到荷載以及排水固結(jié)時(shí)，軟土路基的抗剪強(qiáng)度會(huì)發(fā)生很大變化，容易引發(fā)排水固結(jié)問題。

2軟土路基施工具體方式

（1）工程簡介。為了方便介紹軟土路基的施工技術(shù)，這里以某高速公路項(xiàng)目為例，路段總體長度為2.68km，其主要建設(shè)內(nèi)容為路面底層基層、路基工程以及隧道工程等。其中路基工程的整體設(shè)計(jì)寬度達(dá)到了25m，硬質(zhì)路肩的參數(shù)為2×3.0m，行車道參數(shù)為2×2×3.76m，而土路肩的參數(shù)為2 × 0.76m。在本工程中，施工人員為了保證路面的穩(wěn)定性，需要對該路段的軟土路基進(jìn)行加固。通過對施工現(xiàn)場土體結(jié)構(gòu)的詳細(xì)勘察，決定使用高壓噴射注漿技術(shù)，以及袋裝砂井加固技術(shù)對軟土路基進(jìn)行處理。

（2）高壓噴射注漿技術(shù)。高壓噴射注漿工藝的原理是將高壓射流切割技術(shù)以及化學(xué)注漿技術(shù)進(jìn)行組合的一種工藝。在實(shí)際施工當(dāng)中，工作人員使用標(biāo)準(zhǔn)貫入值為0～30的砂土、黏性土以及砂礫等施工材料對地基進(jìn)行填充，在注入的過程中，工作人員要使用鉆機(jī)設(shè)備在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行鉆取工作，讓鉆眼的深度達(dá)到預(yù)定的深度。在完成鉆取作業(yè)之后，在鉆桿的一端安裝一個(gè)特殊噴嘴，并且使用高壓設(shè)備將水泥漿液通過特殊噴嘴噴出，利用水泥漿液的噴射流對目標(biāo)地區(qū)的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的攪動(dòng)與切割，在噴射的過程中，操作人員要按照“邊旋轉(zhuǎn)邊提升”的作業(yè)方式來控制錨桿，通過這種方式讓水泥漿與土粒能夠進(jìn)行充分的結(jié)合，并最終凝固到一起，制備成一個(gè)質(zhì)地均勻的圓柱形水泥凝固塊，這種水泥凝固塊一方面有著優(yōu)秀的抗?jié)B效果，另一方面也能夠達(dá)到鞏固路基的作用。借助高壓噴射注漿工藝，能夠防止公路項(xiàng)目周圍的建筑物、鐵路的路基發(fā)生沉降問題。同時(shí)，在公路項(xiàng)目中的臨時(shí)支護(hù)工程以及壩基等工程中也可以使用該技術(shù)，并取得了不錯(cuò)的效果。

（3）袋裝砂井加固技術(shù)。在該項(xiàng)目中，排水距離過長是影響路基穩(wěn)定性的一個(gè)主要因素，為了解決排水距離的問題，可以使用袋裝沙井技術(shù)對排水距離進(jìn)行縮短。在縮短了排水距離之后，將該工程中原本的垂直排水模式轉(zhuǎn)變?yōu)樗脚潘Ｊ剑源藖硖嵘潘乃俣龋瑢τ谲浲两Y(jié)構(gòu)而言，排水速度的提升能夠讓軟土固結(jié)的速度變快，提升其抗剪強(qiáng)度。

在具體的施工過程中，工作人員先將目標(biāo)區(qū)域的軟土進(jìn)行清除，并對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行填充，待填充工作完畢之后，設(shè)置好墊層以及袋裝砂井。以三角形排列的方式布置袋裝砂井平面，在布置的過程中，施工人員要依照作業(yè)區(qū)域土體實(shí)際情況來靈活調(diào)整土工格柵數(shù)量，將滲水率高、分選性好的中粗砂當(dāng)作該工藝中的填充砂，同時(shí)，要保證填充砂的含泥量不超過3%，其最大粒徑不超過20mm，且填充砂中不能含有黏土塊或者有機(jī)物等雜質(zhì)。這里需要注意的是，工作人員所設(shè)置的砂井范圍，要略微大于路堤的范圍，這樣做的目的是保證路堤上的公路路基土體能夠快速固結(jié)，以此來提升路基的穩(wěn)定性。此外，在布置砂井頂部的時(shí)候，要鋪設(shè)一層砂墊層，其厚度要控制在50cm左后，袋裝砂的頂部進(jìn)入砂墊層的長度控制在35cm。確保墊砂層具有良好的透氣性，保證排水的通暢。

而針對該工程中加固面積大的區(qū)域，施工人員要設(shè)計(jì)橫縱盲溝，同時(shí)將排水井開設(shè)在橫縱盲溝的交叉點(diǎn)。利用排水井中的水泵將其中的積水排出。而在砂墊層的邊緣，要設(shè)計(jì)泄水孔，其方向要與排水溝保持一致，兩個(gè)相鄰的泄水孔之間的距離要控制在1m左右，泄水孔的直徑為5cm。

3結(jié)束語

想要提升軟土路基的穩(wěn)定性，施工人員就要對施工區(qū)域的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的研究，根據(jù)軟土的特點(diǎn)選擇使用不同的加固技術(shù)，對于抗剪力弱且工程排水距離長的項(xiàng)目，可以使用高壓噴射注漿與袋裝砂井組合的技術(shù)，確保軟土地基的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹磊.高速公路工程建設(shè)中軟土路基的施工技術(shù)[J].中國高新科技，2019，（16）：59-61.

[2] 張衛(wèi)琛.公路工程軟土路基施工技術(shù)探究[J].交通世界，2019，（20）：84-85.