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高速公路软土路基加固处理技术研究

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：贾宝松

[导读] 摘要：作为高速公路的基础，路基的质量将对高速公路的质量产生影响。

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        摘要：作为高速公路的基础，路基的质量将对高速公路的质量产生影响。在高速公路建设时，常遇到软土路基。若软土路基没有得到恰当的处理，将会使路基强度有所降低，影响其承载力。为使高速公路的建设质量有所保障，必须采用合理的方法对软土路基进行加固。
        关键词：高速公路；路基加固；抛石挤淤法
        在高速公路工程建设中，软土路基处理在整体工程中发挥着重要的作用，作为具有高含水率和压缩性较强的土体结构，其渗透性、稳定性相对较差，如不能对高速公路工程进行良好的处理就会产生沉降，对高速公路工程的安全造成负面影响，因此在施工过程中要加强对软土路基处理技术的重视，进一步提升高速公路工程的施工质量。为提高施工质量，详细分析了此类现象，并给出针对性解决方案。
        1软土基的简述
        1.1软土地基的特点及危害
        从整个施工过程来看，软土路基较为常见，具体包括薪性黄土、软薪性土、淤泥质土以及淤泥等外在体现形式。需要注意的是，含水量大、压缩性高，但强度和刚度不足是此类地基的特点。除此之外，其含水量为34%~72%，1.0~1.9的孔隙比，超过95%的饱和度。经过对比可知，其各项数据均难以达标。当施工队在软土路基上作业时，很难保证施工质量，危险系数也会随之上升。在这种情况下，交通状况会受到严重影响。针对此类现象，施工队必须采取相应的解决方案，弥补软土路基的各项不足，保障人们的出行安全和出行质量。
        1.2处理软土地基的重要性
        根据施工情况来看，施工队在软土层上作业，会促使软土路基现象出现。需要注意的是，软土路基稳定性较差，是由于建筑结构内夹杂了大量私土和淤泥等物质。在这种情况下，一旦外力较大时，很容易发生安全事故。尤其是强度较差时，便会产生沉降现象，进而出现路面开裂或坍塌等安全事故。不仅如此，私土属性较为严重的情况下，渗水能力会随之减弱。当路段积水过多，水分会融入内部材料，使地基强度减弱。在此基础上，整个路面的稳定性都会变差。当地下水位发生变化，塌陷情况在所难免。与此同时，施工队与检测人员很难及时察觉到地基的变化，以及相应的各类问题。基于这一点，软土路基的存在，不仅使施工效率和施工质量难以提高，就连施工安全性也得不到保障。为更好的解决此类问题，施工队必须找出相应的解决办法，降低各类安全隐患，提高人们的出行质量。
        2软土地基加固处治技术
        2.1排水固结法
        含水量是限制软土地基稳定性的最关键的因素，因此在对软土路基进行加固施工的主要目的便是将路基中的水分有效排出，进而对路基进行固结。利用排水固结法施工需注意以下几点利用排水设备进行预压以实现总体的排水目标，排水设备主要有排水管、泵等；针对含水量比较少的软土路基进行热处理，不仅简单有效且有较高的处理质量；针对水分较为充足的软土路基可以设置相关的排水管道，真正地起到固化作用和效果。
        2.2强夯法
        强夯法的工作原理是通过起吊设备将具有特定重量的夯锤吊起，然后让重锤脱离起吊设备，使其自由落体，通过重力势能转换为动能，动能又在夯锤落地瞬间转换为冲击表面能，由于夯锤落地瞬间产生巨大震动声响，冲击表面能又可通过波的辐射作用传向四周，使夯坑周围土体产生震动摩擦，使土体颗粒之间的咬合力加大，颗粒之间更加紧密，从而使土体快速实现压缩固结，提升整体承载能力，最终实现地基夯实。强夯法夯锤一般为10～50 t，起吊高度一般为20～50 m。强夯法适用于土层中含有砂土、杂填土及非饱和黏土的软土地基，其中非饱和黏土需通过试验检测来确定是否适用于强夯法。

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        2.3铺垫材料法
        从实际情况来看，铺设土工织物也极为常见。通过这种方式，能够使承载性能得到提升。因此，施工队需要根据现场环境，进行土工织物的铺设。而铺设层数，则由技术人员决定。在层数相当时，能够彻底规避不均匀沉降现象。从技术层面上看，稳定性强、强度高以及连续性强等特点，都是铺设土工织物的明显特征。除此之外，由于施工过程并不复杂，很多施工队更青睐这种解决方案。从材料上看，土工格栅和土工布是较为常见的铺垫材料。软土路基在上述材料的帮助下，强度会大幅度提升。不仅如此，其反过滤与排水等功能也极强。在此基础上，施工质量与安全系数都随之上升。
        2.4土工格栅加固法
        路基的沉降无法通过仅采用土工格栅进行水平加固的方式进行改善。但软土层中的应力集中现象应土工格栅的存在而得到改善，使其具有更加平稳的竖向应力分布。软黏土层的应力分布可以通过双向加固的措施进行改善，由此可知，采用土工格栅进行水平加固并采用混凝土桩进行竖向加固的方式不仅使软土层的位移有所减小，使路基整体刚度有所提高，还能对软土层中的应力集中现象起到一定过得改善作用。软土路基在采用双向加固措施时的沉降控制与其发展速率的控制均能满足要求。
        2.5堆载预压法
        该方法是通过现场的材料和机械对软土地基进行预压。在预压荷载作用下，土体孔隙中的水分沿排水系统排出地基，地基快速沉降并逐渐达到固结状态，承载力提高，预压一定时间后，地基基本稳定，逐渐卸除预压荷载，实现地基加固。一般情况下，预压荷载模拟的是建筑物荷载大小，但在实际施工过程中为保证建筑物安全稳定为建筑物荷载乘以安全系数，安全系数通常取1.4左右。堆载预压法采用逐级加载，每级都要经过一段时间蠕变，通过施桩体竖向变形、边桩位移及孔隙水压力的实时监测数据来判断下一级荷载的加载时间。
        2.6水泥搅拌桩加固法
        为保障地基的稳固性，施工队还会利用水泥搅拌桩加固法提高施工质量。简单来说，就是在软土路基中注入水泥。通过搅拌处理，使其稳定性和强度大幅度增加。施工过程中，施工人员必须使用机械设备，搅拌混合软土和水泥。需要注意的是，当搅拌具有持续性时，凝胶颗粒会出现在施工位置上，并使结构体系变得更加完整。不仅如此，施工质量也会随之提升。不过，施工队和技术人员必须控制好各个环节，在符合技术参数的情况下，尽快完成施工。另外，施工技术指标是固定的，施工人员在未经技术人员同意的情况下，不得随意变更高度、深度以及其他指标。而且，施工队必须采用1m以上的喷桩长度。在提供材料时，水泥的运送需要利用泵完成。通过这种方式，使施工需求得到满足。
        结束语
        总之，根据实际情况来看，施工队经常遇到软土路基的情况。因此，技术人员必须充分考虑到现场情况，做出最合理的判断。通过这种方式，使地基稳定性和强度得到提升。混凝土桩能够限制淤泥质软土向两侧进行挤压变形，土工格栅使得软土层的应力分布得到有效的改善。采用双向加固措施的软化土层能够满足沉降控制的要求。在高速公路工程软土路基处理的过程中，采用相关的加固施工技术能够有效提升软土路基的强度，提升高速公路施工的质量。
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