宋來濤
摘 要:軟土路基施工質量的好壞會直接影響到高速公路的使用體驗和使用壽命。在本文中,筆者詳細闡述了軟土路基的特點,在分析其施工技術的同時,提出了相關施工策略,希望能夠為推動我國高速公路建設起到幫助作用。
關鍵詞:特點;施工技術;施工策略
0 引言
在社會經濟飛速發展的背景下,人們對于交通設施的要求也更加嚴格。如何建造出高質量的高速公路滿足人們的交通需求,成為了當前施工方所重點考慮的問題。在實際施工過程中,施工方要著重考慮路基施工問題,才能夠避免由于施工不到位所引起的道路病害,在節省建設資源的同時,提高道路的質量。
1 高速公路軟土路基的特點
1.1 具有空隙大、含水量高的特點
黏土顆粒、淤泥構成了軟土,導致其具有空隙大、含水量高的特點。軟土土質中的有機物在逐漸下沉的過程中形成了絮狀結構物,受絮狀結構的影響,軟土的含水量較高。在一般情況下,軟土的含水量通常保持在36%到80%之間。這就導致其容易受外部荷載力的影響,出現軟土路基變形問題和沉降問題。同時,由于其含水量較高,導致其并不能承受太大的剪力,高速公路路段會出現裂縫問題,加強該路段的沉降現象。因此,施工方需要加強對軟土路基的細節處理,掌握軟土層不同結構下的特性,并根據其基本特性設計施工方案。為了避免軟土層受其含水量較高、空隙較大特點的影響而發生不可控的自然沉降現象,施工方就需要對軟土地基進行加固處理。
1.2 具有強度低、滲透性差的特點
軟土的土壤具有較強的結構性,其結構中的原狀土在經歷了擠壓或震動之后其中的絮狀結構會受到損害。這就會導致軟土土壤的強度降低。由于土壤強度降低,會很容易受到外力的干擾,導致土壤變形,甚至會產生流動現象。由于軟土壓縮模量在一般情況下不高于4 Pa,導致軟土土壤呈現出高壓縮性和低滲透性的特點[1]。其中,軟土的壓縮性隨著液限指數的上升而上升,隨著液限指數的下降而下降。受到低滲透性的影響,軟土要能夠承受較高的重量和符合,需要鞏固一段時間。
1.3 具有抗剪強度低的特點
軟土結構具有抗剪強度低的特點。在一般情況下,我國軟土的不排水抗剪強度不高于20 MPa,在20°~30°時經常會發生內摩擦現象。由于其載荷能力較低、有排水固結的狀況,導致軟土的抗剪強度被改變,一旦軟土排水固結速度提高,其抗剪強度也會受到大幅影響。
2 軟土路基施工技術的分析
軟土路基施工技術主要分為路基填土技術、路基壓實技術、地基處理技術等等。填土壓實處理工作的施工要求較多,主要有以下幾條:(1)要選擇符合規定的填料進行作業,比如符合GBR指標的高速公路填料等等。只有保證了填料的質量,才能夠穩定軟土的性能。(2)在對含水量較高的路基段進行施工時,要降低壓實度,使其維持在一般壓實情況下的97%~98%之間。這時由于軟土之間大土層顆粒具有排斥力,如果對含水量較高的軟土進行100%壓實處理,會導致大土層顆粒發生排斥反應,影響壓實效果。(3)在對軟土路基進行施工作業時,施工方需要嚴格按照技術要求進行作業,使用噸位較大的壓路機對路基進行壓實處理,并通過反復碾壓增強其壓實度,提高路基的強度。在地基處理過程中,施工方要根據不同地質條件下軟土情況選擇合適的路堤,以此來提高路基的質量。同時,要選擇合適的施工方法,如土工合成材料加固方法等等,以提高淺層路基的質量。
3 具體處理軟土路基的施工策略
3.1 對地表進行降低含水量處理
受軟土含水量較高特點的影響,軟土地基表面的土并不堅固。為了將施工內容簡單化,施工方要對軟土地基進行處理,通過排水、換填料等方式加固軟土地基表面,從而提高其地表強度[2]。在此過程中,施工方需要在施工之前在軟土地基上進行填土作業,均衡其荷載量,提高其局部看見能力和抗變形能力。在一般情況下,軟土地基的地表土質質量較高,只是受到了高含水量的影響,導致其荷載能力、地表強度不高。對此,施工方可以通過開挖槽溝的方式引出地表水,降低軟土的含水量,提高其地表強度。在此需要注意的是,在軟土中的地表水被排出后,施工方要及時用高透水性的材料回填槽溝,以確保施工能夠按照進度穩步前行。
3.2 對砂墊層做好灑水壓實處理
軟土的砂墊層區較為薄,具有透水性的特點。砂礫的質量較高,可以促進土層的高效施工。在施工過程中,施工方要注意砂墊層的厚度,只有維持在20 cm左右厚度的情況,其透水的優點才能夠被充分發揮出來。為了符合高速公路施工的具體標準,施工方需要對其排水情況、荷載情況進行檢驗,觀察其排水速度、軟土的凝結速度[3]。同時,施工方還要注意清潔施工,在鋪墊砂墊層時,需要精準的控制其含泥量。在檢查砂礫表層的情況后,施工方要保持砂礫表層的濕潤狀態,并在濕潤狀態下繼續灑水壓實工作,才能夠充分發揮出砂墊層的優勢,為后續環節的施工夯實基礎。
3.3 對軟黏土地基進行加固飽和處理
軟黏土主要是由淤泥和淤泥質土構成的,性能并不穩定。在對高速公路軟土地基進行施工時,施工方需要將水泥、石灰等建筑材料應用到軟黏土加固處理過程中,才能夠提高其穩定性,使其形成高質量的地基。在此過程中,施工方要使用大型施工特用的攪拌機對材料進行攪拌,比如固化劑、建筑材料、黏土等等。通常情況下,經過攪拌之后軟黏土會在固化劑、建筑材料發生的化學作用下產生變化,從而在表面產生整體性較強、穩定性較強的地基。期間,施工方景固化劑應用到飽和性軟黏土中,能夠促進其土地基性質的改變,提高軟黏土的性能,對于優化整體高速公路軟土地基的施工有著積極的促進作用。
3.4 提高粘性軟土地基的抗剪強度
在處理高粘性軟土地基時,施工方要增強其排水能力,通過安裝垂直排水設施等方式縮短工作量,加快施工進度。在此過程中,施工方要根據具體的地質情況、施工方案確定施工材料,比如砂井、塑料排水板等等。為了杜絕排水過程中地基發生沉降問題,施工方要在施工過程中加強其填土坡面的穩定性,同時加強對路基頂面的施工處理。在使用砂井進行排水施工時,施工方需要提前對排水方式、排水方向等內容做好規劃,提前觀測施工沉降的數據內容,并根據其數據對砂井的直徑進行科學合理的規劃。采取合適的施工方法,對其進行操作。在此需要注意的是,施工方一定要確保觀測數據的真實性和有效性,只有數據真實有效,才能夠確定切實有效的施工方案。否則會導致砂井排水出現問題,影響整體工程進度。
3.5 對地基進行粒料樁擠密加固工作
使用粒料樁擠密加固技術對軟土地基進行處理,能夠提高公路建設的質量,有效避免混凝土路面發生龜裂問題。粒料樁擠密加固工藝的原理較為簡單,主要是在振沖器的幫助下,將碎石、卵石壓入到成孔后的土基中。在其能夠形成樁體之后,工作人員按照排水降壓的方式和擠密工藝對其進行加固,使其在短時間內形成地基。在此需要注意的是,在加固成樁期間,工作人員要嚴格遵守高速公路工程施工的相關標準和要求。比如,嚴格按照質量標準,選擇高質量的碎石、卵石,并嚴格控制材料的含泥量,使其在5%以下。做好對樁位的測量放線工作。控制好填料量、留振時間等等,并將其形成書面記錄,以保證樁體能夠堅固穩定。此外,施工方可以使用間隔成樁的方式進行作業,在加強粒料樁擠密作用的 同時,提高軟土地基的承載能力。
4 結束語
綜上所述,在解決由于軟土路基含水量高、抗剪強度地、滲透性差帶來的問題時,施工方需要從多個角度、多個層面進行針對性的施工。同時,要考慮到不同地段的不同地質條件,選擇合適的處理措施進行施工,才能夠進一步推動高速公路建設的快速發展。
參考文獻:
[1]曹文婷.軟土路基單樁承載力的試驗研究[J].黑龍江交通科技,2020,43(10):22-23.
[2]余昌平,甄光磊,王文杰.軟土路基沉降預測對項目成本影響的技術研究[J].公路,2020,65(10):35-39.
[3]黃金.軟土路基施工技術在高速公路施工中的應用[J].住宅與房地產,2020(27):183-184.