高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)的研究

李興春

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 工程簡介

1.1 工程概況

以貴州省三都至獨(dú)山高速公路的某一階段為例闡述其中的軟土路基施工技術(shù)，該條公路全長9.0 km，起于米董隧道中部，出隧道后設(shè)沙河大橋，跨河至沙塌河南岸的巴栗，路線繼續(xù)爬升在沙塌河南側(cè)設(shè)隧道群橫穿紫林山支脈至達(dá)頭村董頭附近，以特長隧道(5 168.5 m)向西橫穿紫林山至獨(dú)山縣麻萬鎮(zhèn)拉林村，終點(diǎn)位于紫林山特長隧道中部。

1.2 自然條件

該段公路位于貴州省獨(dú)山境內(nèi)，總體地形為西高北低。地處深度切割的中-低山區(qū)，線路通過區(qū)地形地貌基本輪廓受構(gòu)造及地層巖性控制明顯，呈近南北轉(zhuǎn)西南向。兩岸的砂巖地區(qū)受河流的切割，形成較典型的深切峽谷地貌。地貌類型主要有：構(gòu)造侵蝕地貌、侵蝕河谷堆積地貌及構(gòu)造剝蝕中高山地貌，其中路線通過區(qū)以構(gòu)造侵蝕地貌及構(gòu)造剝蝕中高山地貌為主。全線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80 km/h，整體式路基寬24.5 m,分離式路基寬2 m×12.25 m。

2 高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)

2.1 填土法

在用填土法對軟土路基進(jìn)行處理時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)保持路基表面清潔，清除其上方存在的各種垃圾與雜物，包括樹根、生活垃圾、草皮土等，以此來提升填土法的實(shí)際效果，其次按照以下步驟進(jìn)行：

其一，嚴(yán)格控制回填材料控制，對路基填料的壓實(shí)度、最大粒徑、最小強(qiáng)度進(jìn)行全面細(xì)致分析，如表1為路基填料的各方面要求；其二，對土方路堤進(jìn)行分層填筑與壓實(shí)，保持路堤填土寬度寬與施工實(shí)際要求，還應(yīng)確保路基壓實(shí)寬度在設(shè)計(jì)寬度之上；其三，路基填筑時(shí)，應(yīng)使用水平分層的方式進(jìn)行，若是原地面平整度達(dá)不到要求，就需要施工工人從最底層路基按照分層的形式來進(jìn)行填料填充，需保證每層都能夠壓實(shí)，使其符號相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行下一層填料填充；其四，通過這種一邊填土一邊壓實(shí)的形式進(jìn)行填料壓實(shí)能夠在一定程度上使得軟土路基的強(qiáng)度與硬度得到一定強(qiáng)化，從而保證高速公路在壓實(shí)度與使用壽命方面得到較大程度的提升。

表1 路基填料要求

2.2 水泥攪拌樁法

根據(jù)高速公路的實(shí)際施工狀況與要求來進(jìn)行水泥的配合比例設(shè)計(jì)，并全面細(xì)致檢查攪拌機(jī)，確保攪拌機(jī)輸漿速度與輸漿量能夠滿足達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。水泥攪拌樁法用來處理軟土路基的主要原理是通過水泥來實(shí)現(xiàn)軟土路基強(qiáng)度的不斷提升，使用專業(yè)的攪拌設(shè)備，經(jīng)過足夠時(shí)間的攪拌將軟土路基與水泥緊密融合，使兩者能夠充分反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)軟土→顆粒的轉(zhuǎn)變，最后生成整體性與穩(wěn)定性兼顧的高性能、高強(qiáng)度地基。

在采用這種方法進(jìn)行施工時(shí)，需要先通過機(jī)械設(shè)備拌和30 min，然后采取二噴二攪的方式施工與處理。水泥漿傳輸?shù)絿姖{口位置時(shí)通過噴漿攪拌進(jìn)行30 s攪拌，軟土與水泥經(jīng)過徹底攪拌后，適當(dāng)提升攪頭位置，按照一邊噴漿一邊提升一邊旋轉(zhuǎn)攪拌的形式實(shí)施軟土路基的有效處理。水泥攪拌樁應(yīng)當(dāng)在穿過軟土層后進(jìn)入持力層，深入距離把控在0.5 m以上，鉆頭直徑保持與水泥攪拌樁樁徑一致。在預(yù)先攪拌下沉?xí)r攪拌機(jī)不能沖水，若是下沉?xí)r碰到硬土層，應(yīng)在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下加入適量水，因沖水會在一定程度上給水泥攪拌樁強(qiáng)度帶來負(fù)面影響，因此應(yīng)按照需求來增加攪拌次數(shù)與噴漿量。

2.3 置換處理技術(shù)

置換處理技術(shù)來對軟土路基進(jìn)行處理，主要原理是用更高強(qiáng)度土質(zhì)來替換掉軟土土質(zhì)，在進(jìn)行該項(xiàng)施工時(shí)，首先通過一定的技術(shù)措施來將地基下方的軟土層全方位挖除，然后采用分層填置的形式將素土、灰土、碎石等進(jìn)行填筑，還應(yīng)保證其滿足地基密度與標(biāo)準(zhǔn)要求。置換處理技術(shù)能夠較大程度的提升軟土土基承載力，減少其變形情況，使該區(qū)域地基持久性與耐用性得到充分體現(xiàn)。

2.4 強(qiáng)夯處理技術(shù)

強(qiáng)夯處理技術(shù)是當(dāng)前較為普遍的一種軟土路基施工技術(shù)，通過80～400 kg的重錘在40 m左右高空自由落下來錘擊軟土路基地面，如此以實(shí)現(xiàn)地面夯實(shí)的效果，這種方式操作容易、簡單快捷，且耗資較少，普遍應(yīng)用于各大高速公路的軟土地基處理。

2.5 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法能夠有效處理軟黏土地基的穩(wěn)定性問題與沉降問題，其主要包括加壓系統(tǒng)與排水系統(tǒng)。在地基中放置排水體，借助地層透水性，通過排水體統(tǒng)一進(jìn)行排水的體系即是排水系統(tǒng)，按照排水體的結(jié)構(gòu)與具體作用可將其分為砂井排水與塑料排水帶排水，其中通過塑料排水板進(jìn)行淤泥軟土路基處理是效率較高的一種處理方式。插入軟土路基排水板后，通過一定的措施使得荷載力能夠在軟土路基上作用，塑料排水板因?yàn)榈叵滤拇嬖谑艿揭欢ǖ臄D壓，通過毛細(xì)管上升到砂墊層，在砂墊層完成后再展開塑料排水板的施工，處理范圍應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況由施工測量人員測量決定，逐一標(biāo)記各個(gè)排水板實(shí)際位置之后，將排水板裝設(shè)在插板機(jī)調(diào)平后鉆頭位置，然后通過打樁機(jī)來將塑料排水版截?cái)啵瑧?yīng)當(dāng)留出一部分的富裕長度，最后一項(xiàng)步驟是在塑料排水板的周圍進(jìn)行填砂工作。

2.6 樁體擠密加工技術(shù)

在高速公路施工過程中應(yīng)當(dāng)注重在軟土路基處理中樁體擠密加工技術(shù)的使用，根據(jù)軟土路基的實(shí)際需求來制定針對性的實(shí)施方案，采用合理有效的技術(shù)來提升施工水平與質(zhì)量，使得該技術(shù)的優(yōu)勢能夠得到徹底發(fā)揮。樁體擠密加工技術(shù)的主要原理是振沖器的有效使用，在施工進(jìn)行中，將卵石原材料與碎石原材料放置在樁孔內(nèi)部，形成具備一定強(qiáng)度的樁體，然后通過排水降壓以及擠密加工技術(shù)等進(jìn)行路基加固，且應(yīng)抱枕卵石原材料與碎石原材料的含泥量控制在5%之內(nèi)，施工前進(jìn)行測量與放線，成孔期維持好機(jī)械操作速度。

3 結(jié) 語

結(jié)語，軟土路基對高速公路的穩(wěn)定性與可持續(xù)性運(yùn)用有著不利的影響，這需要高速公路建設(shè)單位能夠選擇適宜的軟土路基施工技術(shù)對其進(jìn)行有效的處理，從而提升高速公路的耐用性與穩(wěn)固性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其長遠(yuǎn)發(fā)展。