高速公路施工中的软土路基施工技术分析
2020-02-17王建华
王建华
(四川交投建设工程股份有限公司)
高速公路对于我国的社会经济发展有着至关重要的作用,由于高速公路覆盖范围广,不同的区域有着不同的地质条件,因此做好高速公路的路基施工尤为重要。软土路基施工在高速公路施工中非常常见的,同时软土路基又是施工的难点和要点所在,如果处置不当将会严重威胁到工程质量和安全。提高软土路基施工技术对于提升高速公路整体质量和安全性有着至关重要的影响作用。
1 高速公路施工中软土路基的特点
1.1 高速公路软土路基荷载性能弱
高速公路软土路基施工中,荷载性能弱是软土路基的主要特点,荷载性能弱不利于高速公路发挥其应有的交通通行和物资运输的作用,严重影响高速公路的社会价值。在高速公路施工中软土路基荷载性能差主要表现为:高速公路路面无法承受荷载压力,在施工过程中容易造成变形或者沉降,对高速公路的正常使用产生较大的影响,特别是一旦出现不均匀沉降,容易导致路面开裂。因此,在高速公路软土路基施工中要充分考虑到荷载性能弱的特点。
1.2 高速公路软土路基含水量大
高速公路软土路基的另一个特点就是含水量大,经科学研究数据显示,软土中含水量一般为35%~85%,孔隙比大小一般在1 和2 之间,甚至有些地区的土壤含水量达到70%~200%。在实际施工中主要表现为路基含水量过大,容易出现路基渗水、路基沉降结构坍塌等。因此,无法直接进行路基施工,导致工程施工成本增加,施工进度受到延误,高速公路整体工程质量受到影响。
1.3 高速公路软土路基抗剪性能差
土层容易变形、抗剪性能差是高速公路软土路基的特点之一。现有数据资料显示,如果对软土路基不进行排水处理,其抗剪强度会低于20MPa,软土路基内部的摩擦角度通常为20°~35°。软土路基抗剪性能差主要是因为软土路基通常是松散土层、泥炭土质或者土间间隙较大的土层,一旦高速公路软土路基受到较大的测量剪切力,软土路基的土层之间无法保持原有的形态,容易发生偏移、变形等问题。如果高速公路的路基出现偏移、变形甚至是坍塌等都会影响高速公路的工程质量和施工成本,更是会造成严重的不良社会影响,使得施工企业的企业形象大打折扣。
2 高速公路软土路基施工现状分析
2.1 施工技术水平不高
高速公路建设施工中,软土路基作为基础环节,对于项目整体的施工进度、施工成本以及工程质量都有着严重的影响。也可以说,软土路基的施工质量一定程度上决定了高速公路建设施工的质量。尽管目前我国的高速公路得到了长足的发展,我国高速公路通车里程和在建里程均为世界第一,但是其中仍然有部分不足和问题所在。在软土路基施工中,软土路基施工技术水平不高和不合理的运用施工技术。诸多施工企业片面的追求施工成本的节约,依然照旧采用传统的施工技术工艺和传统的施工工序,未能采用先进的施工技术和科学的施工工序。软土路基施工技术水平落后、施工工序混乱,这些为高速公路软土路基施工留下了严重的安全隐患,也会造成严重的资源浪费。同时,施工管理方案的不合理,在后续的施工过程中一旦出现其它问题或者突发情况无法及时解决,严重阻碍高速公路软土路基施工的进度。
2.2 施工人员责任意识不强
在高速公路建设施工中,软土路基的特点造成了施工难度大、施工技术复杂的情况。因此,这就需要在实际的施工过程中,项目施工人员根据施工现场实际情况来灵活调整施工方案和施工技术的运用。但是就目前高速公路软土路基施工的情况来看,受到实际环境的影响,施工队伍主要以农民工为主体,施工人员的专业素养不强,责任意识薄弱,会造成软土路基施工出现一些隐患,会对施工企业造成不可避免的经济损失。不同地区的土壤条件不同,前期的准备工作也不相同,施工方案和施工技术的选择都应该有所差异,由于施工人员的专业素养不强和责任意识薄弱,为软土路基施工以及高速公路整体建设埋下安全隐患。
2.3 施工方案和处理方法问题
当前对于软土路基的施工技术和施工方案很多,不同的施工技术和施工方案对项目的施工周期、项目成本以及项目质量都有着不同的影响。同时,又由于高速公路工程施工跨度大,一般来说都会跨越较长的空间距离。因此,在制定施工方案和选择处理方法的时候,应该充分考虑当地的土壤条件、自然气象和工程预期目标,以保证用最适宜的成本实现最佳的施工效果。
3 高速公路软土路基施工技术分析
3.1 冻结法
软土路基中含水量一般较高,可以采用冻结法来进行处理,特别是当挖土深度较深的时候,经济效果较好。冻结法常常是将含有液态氮或者二氧化碳膨润土通过特殊处理注入软土路基中,提高软土路基的荷载能力和抗压缩能力,使得软土路基符合高速公路的施工要求。
3.2 添加剂法
添加剂法对软土路基进行处理是常见的方法之一,其对机械设备要求低,且成本不高便于操作。常见的做法是将软土地基中混入水泥、生石灰、熟石灰等添加剂,使添加剂与土壤发生一系列的化学反应,反应消耗软土路基中的水分,且生成稳定的固态颗粒,改变软土路基原有的土壤成分和结构特性,提升软土路基的稳定性和抗压性。
3.3 换填法
高速公路建设施工中,软土路基一般来说不符合施工强度要求。因此,需要对软土路基进行相关处理,换填法是软土路基施工中常常采用的方法。具体做法就是对施工的软土路基进行挖掘,将强度、密度等都合适的土壤作为公路地基,将原来的软土地基进行处理,保证路基夯实牢固,符合施工要求,为后续的施工活动奠定坚实的基础。
3.4 重锤夯实法
高速公路软土路基施工中,重锤夯实法是加固软土地基常用的方法之一。主要就是通过重锤击打来夯实路基,通过重锤自由落体产生的作用力来作用于软土地基,使得软土地基的密度和强度都得到增强,以此来提升路基的强度和稳定性。
4 结束语
综上所述,在高速公路施工中,软土路基施工技术应该根据施工现场的实际情况来进行选择,项目有关人员应该充分了解施工区域的土壤环境,分析软土地基中的土壤成分等相关材料,在此基础之上来进行合理的施工技术选择,实现对软土路基进行有效的夯实处理,提高路基的承载能力和稳定性,为高速公路后续所有施工打下坚实的基础。本文主要重点分析了冻结法、添加剂法、换填法以及重锤夯实法这四种常用的施工技术,以期为有关人员进行施工技术选择提供理论指导。