高速公路工程建设中软土路基的施工技术

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:梁华明
[导读] 摘要:高速公路建设跨度大,在整个施工过程中总是会遇到各种各样的问题,如软土路基的处理问题。
        重庆中环建设有限公司  重庆  401120
        摘要:高速公路建设跨度大,在整个施工过程中总是会遇到各种各样的问题,如软土路基的处理问题。软土路段特点明显,含水量高,负载力较小,在施工过程中需求进行科学有效的处理,以保证其在高速公路投入使用后不会发生沉降等问题。本文从软土的特性介绍入手,对高速公路工程建设中软土路基施工中常见的问题进行简单分析,最后对高速公路处理软土路基的常用技术进行一一阐述,以期为提高高速公路质量和延长使用寿命提出参考意见。
        关键词:高速公路 ;软土路基 ;特性 ;问题
        引言
        汽车行业的蓬勃发展和人民出行需求的增大,选择高速公路出行成为人们的主要选择。因而,保证高速公路建设工程的质量就有重要的现实意义。要想保证高速公路工程的建设质量就需要对软土路基施工提出更高的施工要求,以此来满足人民群众的日常出行需求和保证高速公路建设的安全进行。
        一、软土的工程特性
        软土是高速公路施工过程中常遇见不良地质之一,特点明显,主要具有含水量高、透气性差以及流变性强的特点。软土因为其主要构成成分是粘土和泥沙颗粒,所以一般来说整个软土内部的孔隙就会比较的多,从而为水分的储存创造了环境。一般来看,因为孔隙较多,而软土的含水量指数越高,那么整个软土的压缩性就会随之增大,反之软土的负载能力就越小。不同含水量的软土处理方式也存在差异,可以根据不同的含水量指数来选择不同的路基施工方式。软土土壤中富含有机质,而有机质含量越大,土壤就会产生越多气泡,气泡越多,软土的透气性就越小。因为这些土壤中的气泡分布在整个软土的表层,密布的气泡影响的表层水的渗透。此外,因为软土的抗剪强度一般不大,在整个软土上部受到压力时,整个软土就会受到挤压,软土流动。在高速公路路基施工中,如果没有处理好软土路段的路基问题,那么即使是整个施工过程中一次固结沉降表现良好,在软土流变性的影响下,还是会出现二次固结沉降。
        二、高速公路软土路段路基施工中的常见问题
        (一)软土路基处理方法选择不当
        目前来看,软土路基的施工技术已经相当成熟,也能够根据不同软土路段的特点来进行灵活选择。但是,部分单位,因为前期调研工作准备不足或者判断失误,对整个软土路段软土的形成机理以及分布调查不足,选择了一个不甚恰当的软土路基处理方式,最终就会导致软土路基处理出现问题,影响高速公路工程建设质量。如:饱和软黏土地基就不适宜选择用强夯法来处理。通常来说,高速公路建设工期紧,为了不影响后续的施工,路基建设时间不宜过长。
        (二)质量检测手段不完善
        路基施工不同于其他高速公路工程项目,其隐蔽性较高,部分施工单位在进行路基施工时,忽视了质量检测工作或者是质量检测不及时,就导致对整个路基施工处理情况掌握不足。一方面是有众多的软土路基施工技术,另一方面是这些施工技术都有相对固定的应用范围。而施工质量检测作为一种有效检测路基施工质量的手段,能够在检测时有效而又及时的发现路基施工中的问题,以便后期进行养护。
        (三) 施工技术水平和机械设备质量水平不一
        软土形成机理较为复杂,因而处理操作起来也有难度,这就需要施工人员能够在保证施工质量和考虑施工工期的基础上灵活运用路基施工技术。

但是,实际情况往往并非如此,部分施工单位为了获得更大的经济效益,缩减施工工期,而忽视对软土路基施工质量的关注。另外,因为路基施工技术会随着科学技术的发展而发展,而部分施工单位对这一方面不是很重视,培训学习工作开展不够,施工人员施工水平稂莠不齐,影响软土路基的施工质量。最后是部分施工单位机械设备的更新不及时,因为最新的施工设备价格较高,部分施工单位为了节约施工成本,没有对施工设备进行更新。或者是部分机械设备出现了一些小问题也没有进行及维修,也会影响软土路基的施工质量。
        三、高速公路处理软土路基的常用技术
        (一) 表层排水法
        软土特点明显,含水量高,而对于含水量高以及路面有积水的软土路段,就可以选择用表层排水法来进行软土路基的施工。表层排水法操作简单,但也有相对的缺点,只能应用于软土路段的表层排水处理。其工作机理是,先使用相应施工设备挖出宽度大概为0.5米,深度大概为1.5米的沟槽来进行排水,其中需要重点关注沟槽槽壁的加固工作,如果没有进行加固工作,很可能会出现沟槽坍塌的施工。在沟槽开挖结束后,用碎石或者布设土工布来铺设沟槽,加上重力作用来使得沟槽中的水分汇集排出。
        (二) 强夯法
        强夯法相对于表层排水法使用范围更加广泛,能够在各种地质条件下被选择使用,操作简单,成本损耗少,目前在高速公路建设中具有重要地位。强夯法的工作机理是先确定需要加固的软土路基路段,并安装用于强夯的工具-重锤和相应的配套设施,利用自由落体产生的冲击力来夯实路基。重锤质量要根据软土的深度以及该高速公路工程项目的需求来进行选择。重锤的冲击力能够有效减少软土内部的孔隙,加快水分的排水。
        (三)换填法
        换填法比较适用于腐殖土以及粉砂土等类型的软土地基施工使用,冻土也适宜使用换填法来进行施工。换填法的工作机理是先调查确定该高速公路软土路基的深度大小,以及其分布的范围,明确哪些部位需要进行换填处理。借助挖掘机来清理软土,再选择合适的填充材料来进行换填,常见的填充材料有片石、素土等等。
        (四)土工合成材料法
        土工合成材料法能够有效的过滤水分,且不会使得软土的泥土流失。加上原料广泛,优点明显,使用成本较低,在高速公路工程建设中得到了广泛应用。土工合成材料法的工作机理是将合成材料下埋入软土中,软土和合成材料混合后,强度和硬度都会增加,就能够使得路基拥有更高的承载负荷能力,从而避免路基发生沉降。
        结语
        软土路基的处理是全国各地的高速公路工程建设中都无法回避的问题,如果不重视软土路基处理工作,不仅仅会影响高速公路工程的建设质量以及后期的使用寿命,更会威胁人们的行车安全。因而,施工单位就必须合理选择路基施工技术来处理软土路基,以保证高速公路建设质量。
        参考文献:
        [1] 广东省公路学会岩土工程分会学术交流会 [C].2017.
        [2] 白晓成,张世杰,高红燕,等 . 平顶山至临汝高速公路路基施工中的软土处理技术 [J]. 交通科技,2018(1):62–65.
        [3] 张阿晋 . 我国地基与基础工程施工技术发展与展望 [J]. 建筑技术,2018,49(6):569–572.
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