高速公路工程施工中軟基處理關(guān)鍵技術(shù)分析

?樊津軍

摘 要：高速公路工程施工建設(shè)屬于當前社會發(fā)展中重要的項目工程，其關(guān)系到社會的發(fā)展和進步，軟基處理屬于高速公路建設(shè)的重要內(nèi)容，為不斷提升施工質(zhì)量，優(yōu)化軟基處理效果，施工人員必須合理分析軟基處理技術(shù)，并熟練應(yīng)用各項技術(shù)，以促進軟基處理質(zhì)量的提升，優(yōu)化高速公路工程施工效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高速公路工程;軟基處理;關(guān)鍵技術(shù)

1 軟土地基形成的原因

軟土地基形成的原因有很多，其中最為主要的幾個因素如下：一是沉積環(huán)境的影響，古代的地形沉積對軟土的形成有重大影響，包括濱海沉積、相態(tài)的變化、湖泊的沉積、河灘的沉積、沼澤的沉積，這一系列的地質(zhì)沉積因素是軟土地基形成的根本原因。第二個原因是物質(zhì)來源，通過河流或者其它因素將軟土物質(zhì)進行運輸，最后在這一地段進行沉積，此外，地下水或者地表水的侵蝕作用也會造成軟土地基的形成，水的滲透作用會將原本的土壤侵蝕，從而形成軟土地基，軟土地基的特點是孔隙較大，并且有較高的含水量，如果遇到大型貨車，會將軟土地基進行壓縮，承重能力差，當遇到重型車輛時會發(fā)生變形，軟土地基在經(jīng)過壓縮變形后，穩(wěn)定下來的時間比較久，還可能會出現(xiàn)受力不均衡的情況，從而導致側(cè)向的變形程度較大，對車輛的出行安全有很大的影響。針對這種情況，需要采取相對應(yīng)的措施來預(yù)防這類情況的發(fā)生，減少高速公路上的交通事故的發(fā)生，排除潛在的安全隱患。

2 高速公路工程施工中軟基處理存在的問題

2.1 抗?jié)B透能力問題

軟地基施工過程中，具有較強的抗?jié)B透能力，分析土質(zhì)與實際施工情況，透水性屬于軟基處理中的主要問題。由于軟土基的透水性不足，滲透系數(shù)的豎向值大都為100，將直接對土層水質(zhì)的排放產(chǎn)生不良影響，且在實際施工過程中，地基沉降系數(shù)會受到抗?jié)B透能力的影響，對土層水質(zhì)的正常排放產(chǎn)生負面作用。軟土空隙較大，抗壓能力較差，地基沉降的系數(shù)受到影響較大，導致高速公路施工過程中沉降問題時有發(fā)生。

2.2 路面開裂

在開展軟基處理過程中，土層之間的縫隙會不斷增加，土壤土層的空隙不均勻，沉降問題時有發(fā)生，土壤土層之間的空隙不均勻，直接導致路基不均勻沉降問題時有發(fā)生，而路基的不均勻沉降，將直接誘發(fā)高速公路裂縫問題的出現(xiàn)。

2.3 路面沉降

在開展軟基處理過程中，未能依照相關(guān)施工標準開展施工，從而道路運行以后沉降事故的發(fā)生幾率也不斷提升。缺少對過渡地段軟土路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的把控，導致材料不符合相關(guān)施工標準，軟土路基地基施工剛度欠缺，路基形狀變化時有發(fā)生，對汽車的正常運行產(chǎn)生不良影響，甚至影響道路投入使用以后的壽命。分析這一問題發(fā)生原因，大都是由于地基自身結(jié)構(gòu)設(shè)計異常，設(shè)計人員缺少對實地情況的考察，無法對土層位置進行判定，無法從地質(zhì)情況出發(fā)合理采用施工技術(shù)干預(yù)。

3 軟基處理關(guān)鍵技術(shù)

3.1 換填法

換填法是將軟土地基部分或全部挖除，然后再換填透水性較好的材料。這種方法施工工藝簡單，容易操作，質(zhì)量也容易保證，通常換填厚度在1 m～2 m。換填法施工主要以機械施工為主，人工為輔，采用機械設(shè)備將軟土地基全部挖除，并回填強度高、承載力強、穩(wěn)定好的填料，碾壓密實后在進行上部構(gòu)造物的施工。通常，采用換填法處治的軟土地基深度不超過3 m，換填厚度過大會增加工程造價，影響經(jīng)濟性。常用的換填材料有碎石、二灰土、砂礫材料等，這些材料不僅僅自身強度高、穩(wěn)定性好，對周邊土體的影響也較小。進行換填施工前要制定科學合理的施工方案，綜合考慮路基截面形狀、工程地質(zhì)條件、承載力要求、材料供應(yīng)和施工人員的技術(shù)水平等因素。另外，還需要注意保證換填的厚度和寬度，以防止在車輛荷載作用下產(chǎn)生剪切破壞，保證土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。壓實質(zhì)量是軟土地基換填施工控制的關(guān)鍵，不僅要做好機械設(shè)備的選配和組合，還要建立試驗段確定壓實施工參數(shù)。另外，在施工過程中必須做好壓實質(zhì)量檢驗，確保壓實質(zhì)量合格。

3.2 排水固結(jié)法

在高速公路軟土地基處治中，排水固結(jié)法是最常用的方法之一。這種處治方法的原理是在軟土地基處治之前，采用砂袋、塑料排水管等措施設(shè)置的排水通道，排出地基內(nèi)部的多余水分。軟土地基內(nèi)部多余的孔隙水被排出，可提高土體的密實度，降低土體的孔隙比，進而達到提高土體強度的作用。這種方法廣泛應(yīng)用在淤泥質(zhì)或者粘土性質(zhì)的軟土地基中，排水效果較好。也可采用豎向排水體，排出軟土地基內(nèi)部的水分提高地基承載力。在排水固結(jié)施工中，可以采用加載的方式（如真空預(yù)壓法、砂井預(yù)壓法等）提高排水速度。采用排水固結(jié)法，可以逐步排出地基內(nèi)部多余的水分，使土體慢慢固結(jié)，達到提高土體強度的目的。排水固結(jié)施工中，軟土地基會出現(xiàn)不同程度的沉降，這是由于水分排出造成的。

3.3 強夯法

強夯法是利用重物猛力拍打地面，使其更加平整牢固，提升地面承重能力，避免重物壓制發(fā)生坍塌問題。在軟基處理中應(yīng)用強夯法，可以使地基迅速硬化、夯實，方便后續(xù)高速公路施工。夯實處理地面的過程中，容易引發(fā)噪聲污染和振動影響到周邊居民生活，因此該類型地區(qū)要避免使用這一方法。施工中一層一層按順序開展夯實處理，全部處理完成后對留下的坑使用夯實機填平處理。此操作下，容易出現(xiàn)夯坑表層泥土松散的問題，需要完成夯實后再次進行較低強度夯實。夯實周圍存在會受到振動影響的建筑、儀器等，因此采取必要的保護措施，比如開外隔振溝等。

3.4 表層處理法

第一是表層排水法，這種技術(shù)主要在填筑路基前應(yīng)用，在地面開挖排水溝排出地表水，以降低地基表層含水量，采用砂礫材料回填排水溝，之后再開展路堤施工。第二是砂墊層法，即在軟土層上鋪設(shè)一層砂墊層，其厚度在0.6 m～1.0 m，作為排水固結(jié)頂部排水層，能夠加快沉降和固結(jié)。這種技術(shù)方法操作簡單，施工中不需采用特殊機具即可作業(yè)。施工中應(yīng)用級配良好的中砂和粗砂，填筑路基作業(yè)中應(yīng)用中線埋設(shè)的地面沉降板、路堤坡腳布置的位移邊樁，可以更好地掌握地基變形，合理控制填土進度。穩(wěn)固劑處理法。將石灰、水泥等材料摻入軟土地基表層，能夠在一定程度上改善地基壓縮性和強度等性能，確保路基填土足夠壓實穩(wěn)定。該過程中需處理好地基厚度，避免厚度不足效果不到位。

3.5 拋石擠淤法

拋石擠淤法是在軟土地基內(nèi)部拋填一定數(shù)量和規(guī)格的片石，并借助外力的作用將軟土地基內(nèi)部的淤泥擠出，最終以片石代替淤泥，達到提高軟土地基的目的。這種方法適用于液性指數(shù)較高的土體，與置換方式不同，拋石擠淤法是使用片石置換淤泥，改變了路基地基的結(jié)構(gòu)，是一種安全、有效的處理方法。拋石擠淤法施工的關(guān)鍵是拋石速度，速度越快，可以排除越多的淤泥。對山區(qū)高速公路，路基開挖下來的片石可以直接拋填到軟土地基，節(jié)約了原材料。為了防止處治后的軟土地基碾壓過程中出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)在其上部攤鋪一層30 cm左右的砂礫石墊層。

4 結(jié)束語

軟基處理工作屬于高速公路建設(shè)過程中需要處理的重點問題，軟基處理過程中，必須分析路面沉降、開裂及抗?jié)B透能力等問題，合理并采用對應(yīng)的表層處理技術(shù)、深層土振動擠壓技術(shù)和路基換填、凍結(jié)處理技術(shù)進行干預(yù)，以提升高速公路建設(shè)質(zhì)量。

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