高速公路施工中软土路段路基的施工技术

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高速公路施工中软土路段路基的施工技术

何锐

黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司

一、软土路基施工技术在高速公路施工中的应用

对比普通土体,软土路基在施工的过程中,更容易出现形变。施工时保持密实度不变,软土路基需要的碾压时间会相对更长。产生这一现象的原因是,软土路基实际的含水量相对较大,即使受到较大的压力,土体内部的水分也不容易渗出。所以,软土路基发生变形的时间会相对较长。只有合理对施工地基情况进行详细的掌握,才能选择相应的施工技术。通常来说,在处理黏性土体时,应采取的处理办法是压实法预处理技术。

1.冻结处理法

在进行高速公路施工的过程中,因为软地基不方便后续施工,所以,需要利用冻结处理法对软土进行合理的处理,所谓冻结处理法,实质就是利用干冰等冰点较低的材料对路基进行冷冻,旨在使路基硬化。因为软土路基含水量较大,很容易发生冷冻,路基经过冰冻处理后,其强度会有所提高。冻结处理方法其实是物理处理法,但在处理过程中,会发生一些化学变化。冻结处理法在具体实施的过程中,因为不管制冷剂还是配套设备,都具有较高的造价,这就会使得施工成本有所增加,但处理效果较好,具体操作流程也相对较为简单,所以冻结法处理路基得到了较为广泛地推广。

等级较高是高速公路的明显特征。这对地基承载能力提出较高要求,在选择路基处理方式时,必须充分融合施工技术效果以及施工成本。充分碾压路基是在施工之前必须进行的一项准备工作,促使路基压实程度满足相关标准与要求,碾压工作完成后需严格检验路基压实度,检测结果合格后才可开展后续施工工作,例如利用合理的制冷剂以及配套设备科学处理路基。

2.科学使用铺垫施工法

提升路基的各项性能是铺垫施工方法的最终目标,通过对传统施工工作进行分析后可以发现,土工织物是公路建设过程中最常使用的铺垫材料。可通过合理使用铺垫材料的方式,提升路基自身性能,延展性较强是铺垫材料的明显优势与特征,但是受到多种外力的影响,变形的问题较为普遍,严重时甚至会对路基造成破坏性影响。需要利用铺垫材料处理相应的软土路基。真正意义上提升路基加固效果与稳定性。

3.挤密桩法

所谓挤密桩法,就是在路基内部设置挤密桩,旨在提高路基内部的密实度,只有路基密实度增加,路基发生沉降的可能性才能有效降低。在具体实际施工的过程中,必须对路基内部的情况进行仔细地检查和分析。运用挤密桩法通常作为路基处理的辅助措施,其效果还是比较不错的,如果和其他处理技术进行结合使用,处理效果更为理想。

4.竖向排水固结法使用细节

基坑降水是竖向排水固结法处理技术应用的主要原理。在实际开展施工工作过程中,需要从建立水井着手,降低地下水位是其最终目标。抽干井内积水时,需要利用大功率的抽水装置。厚度较大的软土路基是竖向排水固结方法应用的主要范围。原理简单、操作简便以及施工效果明显,是上述路基处理方式的明显优势。但是在使用过程中还会有不可避免的缺陷与不足出现,例如大量抽取的地下水是导致沉降发生几率不断增加的因素。严密监测地下水以及地形是利用竖向排水固结法开展软土路基处理工作时必须高度重视的内容,进而利用科学数据。支撑排水固结施工法的顺利开展。将过量抽水情况发生的可能性控制在最小范围,真正意义上发挥竖向排水固结法的作用与价值。

二、工程案例

1.工程概况

本文以实际高速公路为例对软土路基施工技术进行说明。项目要求,8月前完成软基处理超载预压卸载,9月中旬进行路基交工验收,如果连续2个月沉降量<5mm,那么可以判断软基设计相对较为合理。所以,必须对原来存在的不能满足施工需要的软基进行合理处理。具体有2段不满足要求的路段,处理的方法以及沉降观测数据具体如下。

(1)第1段不符合标准的路面的参数为:表层厚度为2.9m,土质为黏土硬壳层,下方为淤泥质亚黏土软弱层,厚度为11.3m,再下方具体为亚黏土层。设计使用水泥浆液搅拌桩进行处理,具体处理参数为:处理深度为15m,预压填土高度为3.23m。通过对沉降数据进行分析得出,达到恒载后,沉降速度并没有稳定。

(2)第2段不符合标准的路面参数为:表层厚度为2.2m,土质为黏土硬壳层,下方具体为淤泥质亚黏土软弱层,厚度为22.55m,再下方土质具体为亚黏土层。设计凭借塑料排水板进行处理,具体处理的参数为:板长25m,平面上呈梅花形布置。

2.方案比选

软土路基沉降的处理方法具有6种,其中,增强地基强度的方法有2种,分别是预应力管桩以及高压旋喷桩,凭借轻质填料减轻永久荷载的方法有4种,分别是粉煤灰、气泡混合轻质土、泡沫塑料块体以及泡沫塑料颗粒混合土。通过对上述6种技术进行对比发现,在增强地基方法中,效果最好的为补打预应力管桩;在减小永久荷载法中,最佳方案为换填FCB轻质土法。从造价的角度出发,当桩长度≤16m时,换填FCB轻质土的造价要高于补打预应力管桩的造价;当桩长度>16m时,换填FCB轻质土要低于补打预应力管桩的造价。从工期角度出发,换填FCB轻质土的方法需要开挖的量较小,不需要进行压实,工作面要求相对较小,工期相对较短,但补打预应力管桩需要开挖的量较大,完成现浇桩帽后,需对路基进行压实回填。

结语:无论是在数目还是在规模方面,高速公路建设都呈现出逐年上升的状态,这可充分说明经济发展取得的进步。现阶段社会各界逐步提高对公路建设质量的重视程度,交通部门同样面临缓解当前交通压力以及进一步提升运输行业健康发展的难题。软土路基始终作为重点与难点问题存在于高速公路建设当中,施工人员必须在充分结合工程需求以及现场情况的基础上,恰当选择施工技术,实现对软土路基处理水平的有效提升,为后续建设工作的顺利开展奠定基础。

参考文献:

[1]张俊豪.高速公路施工中的软土路基施工技术分析[J].珠江水运,2014(14):85-86.

[2]张尧洲.高速公路施工中的软土路基施工技术分析[J].工程建设与设计,2017(6):154-155.