高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)分析

朱文珍

摘要：高速公路的施工中，軟土路基施工的技術(shù)要求比較高，本文就對(duì)相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行了研究，分析軟土路基的施工特點(diǎn)，然后，總結(jié)了當(dāng)前施工當(dāng)中的主要不足，最后對(duì)施工過(guò)程中如何使用相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行研究，幫助施工單位提升工程的施工水平。

關(guān)鍵詞：高速公路施工;軟土路基;施工;技術(shù)分析

引言

高速公路施工建設(shè)需要跨越很多特殊的地形，如果遭遇軟土路基，就容易出現(xiàn)路基不穩(wěn)定、公路壽命不長(zhǎng)的問(wèn)題，必須采取針對(duì)性的施工技術(shù)，保證軟土路基的施工效果。因此，施工人員需要了解當(dāng)?shù)厍闆r，并且掌握施工技術(shù)，應(yīng)用合理的技術(shù)保證施工效果。

1、高速公路軟土路基的技術(shù)特點(diǎn)

1.1 含水量較高

在軟土路基進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，由于軟土主要由黏土顆粒和淤泥組成，所以軟土路基的空隙會(huì)比較大，并且含水量非常高，還會(huì)有些有積物在地質(zhì)環(huán)境的作用下會(huì)出現(xiàn)下沉，形成絮狀結(jié)構(gòu)，孔隙比較小。一般情況下，軟土的含水量大約在36%-80%，因此在剪力的作用下，軟土受到的剪切形變會(huì)非常嚴(yán)重，在軟土固結(jié)沉降完成之后，還會(huì)產(chǎn)生較大的固結(jié)沉降情況，會(huì)對(duì)道路的安全造成嚴(yán)重影響。

1.2 土壤的強(qiáng)度非常低

由于軟土具有結(jié)構(gòu)松散的特點(diǎn)，所以在結(jié)構(gòu)中的原狀土受到擠壓和振動(dòng)之后，軟土的絮狀結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞，造成土壤的流動(dòng)性下降，在疏導(dǎo)的影響比較嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)兂闪鲃?dòng)的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間之后才會(huì)慢慢恢復(fù)。同時(shí)，軟土的土壤還有高滲透性和壓縮性的特點(diǎn)，導(dǎo)致軟土的壓縮規(guī)模一般在4Pa以下，而且軟土路基壓縮性高，透水性小的一般黏土。再加上軟土自身的滲透性比較小，所以在土壤之間的重量和負(fù)荷達(dá)到鞏固效果時(shí)，需要較長(zhǎng)的時(shí)間。

1.3 極低的抗剪強(qiáng)度

軟土土壤的抗剪強(qiáng)度非常低，我國(guó)的常見天然軟土結(jié)構(gòu)中，在不排水的情況下軟土的抗剪結(jié)構(gòu)一般在20MPa以下，軟土的內(nèi)摩擦一般在20-35°。軟土路基在載荷作用和排水固結(jié)狀況下，抗剪強(qiáng)度也會(huì)有比較大的變化，如果排水固結(jié)速度加快，軟土土壤的抗剪強(qiáng)度將會(huì)有極高的提升。

2、高速公路軟土路基施工現(xiàn)狀

2.1 施工技術(shù)不足

高速公路的建設(shè)中，軟土路基施工是非常重要的環(huán)節(jié)，施工的整體質(zhì)量能夠決定高速公路的工程質(zhì)量。目前還存在一些路段，對(duì)軟土路基施工的技術(shù)應(yīng)用不合理，導(dǎo)致對(duì)工程的整體質(zhì)量造成不利影響，甚至降低工程的施工安全。比如一些施工中，缺少對(duì)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的使用，而且施工工序不合理，就會(huì)導(dǎo)致施工效率低、質(zhì)量不好，甚至?xí)斐扇藛T的傷亡。這種情況的出現(xiàn)，一部分原因來(lái)自于施工方對(duì)施工投入不足，不科學(xué)地控制施工成本，導(dǎo)致沒有合理使用技術(shù)和設(shè)備，給高速公路的軟土路基質(zhì)量埋下隱患。同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致施工中資源損耗嚴(yán)重、環(huán)境污染大的情況，阻礙施工進(jìn)度不能順利開展。

2.2 缺少足夠的施工責(zé)任意識(shí)

高速公路的施工工作中，對(duì)軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用不僅需要對(duì)技術(shù)的深刻認(rèn)識(shí)，還需要做好施工過(guò)程中的管理工作，形成較強(qiáng)的責(zé)任意識(shí)，在施工中對(duì)技術(shù)進(jìn)行靈活應(yīng)用。但是從目前高速公路軟土路基施工的情況來(lái)看，由于受到傳統(tǒng)因素的影響，施工隊(duì)伍責(zé)任意識(shí)比較差，沒有嚴(yán)格控制好公路施工的質(zhì)量，導(dǎo)致施工質(zhì)量控制不足。另一方面，對(duì)軟土地基的施工，無(wú)論是施工設(shè)計(jì)方案、施工方面安排都是非常重要的，如果缺少有效的控制和規(guī)劃，也容易影響施工水平，而且在施工水平不高的情況下，對(duì)一些規(guī)章制度和隱患的遵守并不嚴(yán)格，同樣會(huì)給工程埋下比較大的隱患。

2.3 缺少合理的工程預(yù)算

在高速公路工程施工之前，需要做合理的工程預(yù)算，平衡工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)方面的需求。但是一些高速公路工程在施工之前，并沒有充分結(jié)合工程實(shí)際情況做好預(yù)算編制工作，導(dǎo)致出現(xiàn)預(yù)算不合理的情況。在一些工程施工中，為了能最大幅度控制施工成本，沒有深入到施工地點(diǎn)進(jìn)行地質(zhì)勘察工作，缺少對(duì)軟土路基施工方案的合理編制，導(dǎo)致對(duì)高速公路工程的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，后期公路也不能正常使用，也會(huì)帶來(lái)很大的間接經(jīng)濟(jì)損失。

3、高速公路施工中軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 合理選擇和使用換填壓實(shí)技術(shù)

軟土路基的換填和壓實(shí)技術(shù)是提升路基質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)，為此，施工之前需要明確工程的施工流程，做好路基表面的清理工作，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)排水，做好挖運(yùn)和換填土方的規(guī)劃，最后完成找平處理。在選擇填料的時(shí)候，需要按照具體的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，選擇強(qiáng)度指標(biāo)為CBR的材料，確保強(qiáng)度值能夠符合要求。并且施工之前，還要對(duì)填料的性能繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)有填料不符合標(biāo)準(zhǔn)，可以通過(guò)添加石灰等方式進(jìn)行改善。對(duì)于路基處在潮濕的情況下，要必須做好壓實(shí)工作，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r做好壓實(shí)工作的計(jì)劃，控制壓實(shí)度在4%左右，如果軟土為粘性土壤，就需要降低壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。由于壓實(shí)過(guò)程中土顆粒的引力作用和斥力作用都會(huì)對(duì)壓實(shí)土壤最終結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，而對(duì)于潮濕路段，由于土層的顆粒之間具有非常大的引力，所以不能繼續(xù)按照干燥路段的標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)。為此，可以通過(guò)加入生石灰材料提高吸水性來(lái)保證壓實(shí)度。在壓實(shí)操作中，應(yīng)當(dāng)使用噸位較高的壓路機(jī)展開施工工作，滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 地表處理工作

在高速公路工程的施工過(guò)程中，如果軟土路基的表層土壤太過(guò)松軟，就容易增加施工復(fù)雜度，無(wú)論是施工進(jìn)度控制還是施工質(zhì)量控制，都會(huì)比較困難。此時(shí)必須對(duì)表面進(jìn)行處理，使用排水技術(shù)、換填技術(shù)等措施，讓軟土路基在具有更強(qiáng)表面強(qiáng)度和穩(wěn)定度的情況下，還具備較高的抗性變能力，從而為后續(xù)工作做好準(zhǔn)備。為了保證施工的便利性，在施工過(guò)程中還可以在表面區(qū)域覆蓋土壤，從而保證施工中的載荷作用。由于軟土路基的含水量都比較高，因此需要對(duì)其進(jìn)行降水處理，施工的時(shí)候可以采用挖溝槽的方式將軟土路基的水分排空，達(dá)到加快施工速度和簡(jiǎn)化施工工序的目的。為了保證路面結(jié)構(gòu)的施工效果，在排除水分以后還需要回填已經(jīng)開挖的溝槽，通過(guò)填入具有良好透水性的材料，有效保證整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.3 豎向排水固結(jié)法

豎向排水固結(jié)法能夠處理大飽和度填土和軟土路基，施工時(shí)通過(guò)在天然地基或者人工處理之后的地基中設(shè)置砂井等豎向排水梯，之后利用道路的自重就能夠讓土壤中的孔隙水排除，并且能讓土壤逐漸固結(jié)。使用這種方法能夠保證路基的均勻沉降，通過(guò)合理的加壓，能提高地基土壤排水的效率，提高土壤強(qiáng)度。

3.4 砂墊層處理技術(shù)

多數(shù)軟土路基的砂墊層厚度并不大，并且具有一定的排水能力，如果砂礫的質(zhì)量很高，就可以進(jìn)行下一步施工。但是如果砂墊層厚度并不能滿足要求，就會(huì)造成工程的后續(xù)施工造成影響。因此對(duì)砂礫的處理工作中，需要將砂礫的厚度嚴(yán)格控制在20厘米左右，為了確保施工質(zhì)量，還需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)砂礫的排水性能進(jìn)行試驗(yàn)，在了解荷載和狀態(tài)的情況下，控制好排水、凝結(jié)的速度，并且檢查清潔度是否滿足要求，以保證含沙量控制在合理的范圍內(nèi)。壓實(shí)之前要確保砂礫表面保持濕潤(rùn)，之后再進(jìn)行壓實(shí)等處理工作。

3.5 飽和加固技術(shù)

飽和加固技術(shù)一般用于軟黏土處理的工作當(dāng)中，施工過(guò)程中要使用攪拌機(jī)等設(shè)備，使水泥等原材料和黏土融合，然后加入固化劑，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使之和黏土表面區(qū)域結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)整體，從而改善道路路基的施工性能。在目前的高速公路路基施工建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)使用這種方法改良土壤，施工中必須做好施工順序和施工標(biāo)準(zhǔn)的控制，避免因?yàn)椴缓侠聿僮鲗?dǎo)致各種問(wèn)題的出現(xiàn)，確保施工整體質(zhì)量。

3.6 樁體加密技術(shù)

樁體加密的施工中，通過(guò)將碎石原料、卵石原料置于樁孔，從而形成強(qiáng)度比較高的樁體，然后可以使用擠密技術(shù)和排水降壓措施，來(lái)實(shí)現(xiàn)加固的目的。施工時(shí)需要注意碎石原料和卵石原料的選擇，尤其要控制泥沙含量小于5%。施工前需要做好測(cè)量放線等工作，施工過(guò)程中需要合理使用振沖器，嚴(yán)格控制設(shè)備的操作速度，有效控制樁體密實(shí)度，確保每個(gè)步驟都按照標(biāo)準(zhǔn)操作，確保施工質(zhì)量。

4、結(jié)束語(yǔ)

軟土路基處理工作是高速公路施工的重要環(huán)節(jié)，為了解決軟土路基所存在的性能方面問(wèn)題，需要根據(jù)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、水文情況、氣候條件等等采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施，以滿足性能改善的要求。施工當(dāng)中需要做好施工計(jì)劃、勘測(cè)工作、預(yù)算工作，推動(dòng)施工工作的順利進(jìn)行。

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（作者單位：山東省路橋集團(tuán)有限公司）