高速公路施工中软土路基的施工技术处理研究

2021-06-26刘宏兴

商品与质量 2021年25期

关键词：软土承载力注浆

刘宏兴

山西路桥第六工程有限公司山西阳泉 045000

软土路基是以淤泥或软弱黏性土为主的地层，受其自身结构与受力特点的限制，软土路基对道路稳定性支撑力度并不大。因此，为改善软土路基的工程性质，需要加强对高速公路工程施工中软土地基处理措施的研究。

1 软土路基施工特点

由于受自身特点的影响，软土路基与普通路基不同，对施工技术要求较高。为有效解决软土路基问题，使高速公路工程顺利开展，需要分析其特点，以改善软土路基情况，将危害性降到最低，以保障整个高速公路工程质量。

2 高速公路施工中软土路基的施工技术

2.1 换填法

换填法施工首先需清除软土路基下一定深度的软土层，随后采用高强度，低压缩性，稳定性较好的材料进行填充，如矿渣、碎石等。在进行实际施工时，应合理安排人工，施工机具以及车辆，高效地完成软土路基的换填。换填施工所需的材料以及施工机具应符合相关标准，严格进行质量管控。在进行浅层路基填筑时，应遵守施工流程，并依据设计标准进行路基碾压，保证路基的压实质量。在温度较低的地区，使用换填法可使冻结深度符合设计要求。另外，换填材料通常具有颗粒较大的特点，避免了毛细管现象的出现，进而消除了路基的冻胀现象。

2.2 夯实加固法

由于软土含水率高、抗压性差，因此需进行夯实加固处理。这一方法起源于法国，用重锤从一定高度落下打实地基，在冲击力的作用下压缩土体，减少空隙，排除水分。对含水率较高的土体，可排出多余水分，提高地基承载力，对河流、沼泽等地区，可起到明显的施工效果。对饱和性黏土地基而言，由自由落体自重引起的力挤压能使软土地基更加牢固，承载力明显提高。另外，还可在软土中加入一定的建材进行混合，通过充分搅拌降低土壤含水量，提高软土地基的承载能力。要根据现场情况进一步确定具体的施工细节，时刻观察夯实效果，加固完成后要检查该部分回弹模量，以保证地基的稳定[1]。

2.3 抛石挤淤处理法

对于大流动性和较大液性指数的软弱地基，可以采用抛石挤淤的处治方法。抛石挤淤法是将较为坚硬的材料抛入软土地基中，通过力的传递将地基的淤泥质土挤出施工路基范围。在进行抛石挤淤施工时，软土地基中的淤泥质土处于失稳状态。随着抛石速度的加快以及抛石高度的增加，地基中的淤泥质土会减少，路基的承载力增强。软土地基的处理效果受到抛石高度和速度的影响。与其他处治方法相比，采用抛石挤淤的施工期较短，工艺也较为简单。对于长期积水、表面土层较薄的地基，抛石挤淤的处治效果更好。抛石挤淤土体的厚度对路基的沉降影响如图1所示。可以看出，路基的沉降量随着抛石挤淤体处理厚度的增大而逐渐降低。离路基中心线越近的位置，沉降量降低的幅度越大。抛石经过碾压形成抛石挤淤体，在碾压过程中，不规则抛石材料产生极强的咬合力，形成高强度的复合型地基。抛石挤淤体的刚度和强度会随着处理深度的加大而增加。因此在市政道路实际工程项目中，应尽可能增加抛石挤淤体的处理厚度，从而提高路基的承载力。

2.4 水泥、粉煤灰、碎石筑桩法

把水泥、粉煤灰和碎石混合，用打桩机制成桩，在褥垫层的作用下，其与周围土层紧密结合，形成复合地基，在桩身上集中受力，分担软土的荷载，减少周围土层的受力，使整体承载能力明显提高，减少沉降。试验结果表明，该方法能有效地提高软土地基的承载能力，其应用效果已被广泛认可。该方法的关键在于强度等级的确定，越精确的计算，就越能取得良好的应用效果。施工技术也很重要，需要有经验的施工人员来主导施工，对施工细节进行严格的控制，以确保在高速公路施工中有效解决软土地基问题[2]。

图1 处理厚度对于路基沉降的影响

2.5 灌浆处理技术

灌浆处理是将水泥或其它浆液喷入土中，使其渗透，填充至周围土体，待浆液扩散凝结后，可有效地提高软土地基的承载力，改善地基的稳定性，从而有效地防止流沙、管涌等现象的发生。分析施工场地的特点，把握土层特性，制定详细的注浆方案，常用的注浆工艺有渗透式、劈裂式、压密式三种。注浆施工中多采用水泥浆，减少了对环境的污染，使施工更加环保。注浆时要注意把握注浆力度，使浆液充分均匀渗入，完成注浆后要用相应设备进行碾压加固，密切注意管道的密实度，使浆液充分排出气体，避免漏气、漏浆及孔隙，提高地基承载能力。注浆施工属于隐蔽施工，直接观察性差，必须严格按照施工要求和操作规程进行施工。检测已完成的施工部位，确保施工质量。

2.6 铺盖方法

通过铺盖方法强化路基表层，促使路基应用性能不断提升。铺盖方法通常使用一层或多层土工织物对路基表层进行覆盖处理，在提升路基承载力的同时，减少路面沉降现象的出现。通常利用土工布编制成土工布格栅，将其在土壤表层进行铺设，具有抗渗、排水与提升荷载力的意义。倘若软土路基为断开路段，可在地下埋入加固材料，如金属内衬、土工格栅、土工布等，通过加强垫层的形成来增大扩散角度压力，从而达到稳定路基的目的。