高速公路工程施工中软基处理技术应用分析
2017-03-09王子辉
王子辉
云南路桥股份有限公司
高速公路工程施工中软基处理技术应用分析
王子辉
云南路桥股份有限公司
针对高速公路工程施工中软基处理技术问题进行分析,软土问题逐渐影响到公路工程质量与建设的工期。研究结果表明,如果忽视软土地基处理工作或采用的处理措施不合理,不仅影响施工进度,还会导致不均匀沉降问题出现,引发路面开裂、沉陷等质量问题,降低路面承载力和稳定性,制约车辆安全行驶。因此,必须重视软基处理工作,有针对性的采取有效技术措施。本文对于高速公路工程施工中软基处理技术应用做了具体的分析和探讨,希望为以后的具体工作起到实际的参考作用。
软基公路;不均匀沉降;处理;解决措施
1 高速公路工程施工中的软基特点
1.1 变形大
软土地基的变形较大,因为其本身的特性,比平常常见的土壤含水量大,在外力的作用之下很容易发生变形,其基本原理是由于土体剪切强度不够,在压实的基础上,松动内部结构含有大量的水分,剪切力小于由软土沉降和向外挤压现象引起的重力,地面向下沉降变形,在施工中晚期和长期使用,将带来严重威胁
1.2 沉降不均匀
在软土结构中,不同区域的软土不仅含水量差异大,而且其组成结构中土的粒组粗细、土壤成分、性质构成也有一定差异,所以其抗剪强度不可能一样,从而导致其在外力作用下发生的沉降变形也不一样,具有不均匀沉降的特点。这对公路建设期的质量控制造成了困难,并对建设完成后的行车舒适程度和安全性带来不利影响。
2 高速公路中常见的软基浅层处理方法
2.1 表层排水法
在施工中,针对软土路基土质较好,但施工前土壤中含水量较高的地段,可以在路基表面开挖沟槽,排除地表水,同时对地下水位较高的地段采取开挖纵横向盲沟后回填透水性良好的片、碎石或砂砾,降低地下水位,通过排除地表水和降低地下水位达到干燥土壤、提高其强度和承载力的目的,从而保证路基强度。此方法特点是施工简单、造价经济,适用于土质较好,只是富含水的地段。
2.2 置换填土法
对于软土层厚度不超过3米的软土地段,可以采用置换填土的处理方法,其基本方法是采用挖掘机将原来的软土挖除以后,根据开挖后基底的地质情况和地下水情况,有针对性地采用不同性质的填料及时回填,从而保证路基底部的强度和稳定性。所用的换填填料可以用片石、碎石、砂砾、碎石土和较好的砂性土,可以根据基底情况和地下水位情况选用。置换填土法一般结合排石盲沟、土工织物加强等方法使用,能起到更为理想的效果。其具有工艺较简单、造价经济、施工进度快、易于就地取材等特点,是目前高速公路施工软土地基处理中应用最多、最为广泛的施工方法。
2.3 对软基进行振密和挤密
是用来压实厚度较深的软土地基的有效途径。该技术是利用打桩机,动态压实等工具挤压和压实土壤,使土壤密度进一步提高,同时强化土壤承载能力,有效减少土壤液化和湿陷。这种方法大大提高了土壤承载能力,同时也减少了基础沉降的发生,使土壤密度的有效解决方案太小稳定性不强的问题得到有效解决。随着技术的发展,打桩工具也得到了很大的改善,
2.4 应用外加剂改良技术
应用外加剂改良技术主要是针对软土较浅、地下水位低、换填方法填料取材困难的地段,其原理是在软土地层中加入改良具有改良作用的外加剂,与原土充分拌合后碾压成型,通过改良剂的固结作用来提高原土的强度和承载能力。现在针对工程中的软土地基所采用的外加剂主要是水泥。此方法的主要特点是施工法方简单,但施工进度慢,造价较高,不经济,受地下水和地表水影响因素大,适用范围狭窄。
3 软土地基的深层处理技术
3.1 高压喷射注浆技术
高压喷射灌浆技术的原理是通过使用特殊喷嘴深入土壤深处,通过高压喷射灌浆工艺将浆料喷洒在管道土壤中,水泥土混合,水泥浆固化硬化,达到土壤强化的目的。在施工过程中,通过钻杆,并用专用喷嘴水泥灌浆钻深度达到一定深度,形成高流体浆料高压喷射,在软土切割混合的同时保持钻杆的旋转,压实巩固,提高软土地基强度。适用于淤泥,粉质土,粘土,沙土,黄土和砾石等各种地形地质条件,适用范围较广,目前被广泛的应用到软土地基处理的过程中。
3.2 竖向排水固结技术方法
这种技术主要针对较大的回灌盆地和饱和软土的影响。通过加压系统和一些机械工具,改善基础和排水环境中的排水结构,然后通过一些排水设施的垂直布置,加压抽水和抽水等方式,如土壤空气和水分,加快软化土壤基础。使土体结构有效有效地提高,进一步提高软土地基剪力和硬度。适用于土壤较厚,地下水位高的软基础。
3.3 粉喷桩加固法
粉喷桩加固法适用的为土壤的淤泥,粘土,淤泥,杂项填料,其原理是通过专用的施工机械钻孔至预定深度的软土层,然后通过边提升钻杆边切割搅拌土体,并同时通过喷嘴向四周土体中高压喷射固结材料(石灰或水泥),直至钻杆提升至地面,固结材料硬化固结后,对切割搅拌后的土体起到固结和排水作用,形成桩柱结构,桩结构按一定密度布置后,对整个软土地基的整体承载力和强度起到很大的提高作用,从而保证路基强度和稳定性。其施工方法和适用范围与高压喷射注浆法类似。
4 结束语
总而言之,高速公路建设经常遇到软土地基的情况,在很多时候都是在所难免的。为了提高处理效果,应结合施工技术的具体需要和施工的实际的要求,提高路基承载能力,有效防止不均匀沉降。另外为了提高软基处理的特异性,要做好地形地质调查工作,考虑到当地气候,水文条件,完善针对性的软基处理方案,严格按照相关的技术标准和要求施工建设。
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