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摘要:隨著我國城市化進程的不斷推進,區(qū)域間物資運輸與人員交流水平不斷提高,對地區(qū)交通網(wǎng)絡建設提出了更高的要求。公路工程施工是一項科學而系統(tǒng)的工作,涉及的材料物資、人員設備較多,需要多專業(yè)多工種交叉協(xié)作完成。路基結構施工是保證公路工程整體質量與車輛通行安全的基礎,只有在高質量路基結構施工的前提下,才能確保公路其他施工環(huán)節(jié)質量控制的有效性,避免公路出現(xiàn)凹陷、滲水以及不均勻沉降的等系列問題。軟土對于公路工程施工而言是一種不理想的地質條件,在施工技術應用不合理的情況下難以保證結構的穩(wěn)定性,需要采取相應措施進行基礎加固,限制其不良影響。本文探討了公路工程軟土路基施工技術應用的相關內容,旨在提供一定的參考與借鑒。
關鍵詞:公路工程;軟土路基;施工技術;應用
0引言
隨著工程科學技術的不斷發(fā)展,道路交通施工行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展空間和現(xiàn)實挑戰(zhàn),眾多新型工程技術與材料設備的應用,使得公路工程施工經歷著一場技術變革。軟土地基是一種不良地質條件,該條件下的公路工程地質條件相對復雜,土體呈現(xiàn)較高的含水量與孔隙率,相應的應力承載能力與抗剪切強度相對不足,在未采取針對性加固措施的條件下,路基將出現(xiàn)不均勻沉降、結構失穩(wěn)等系列問題,嚴重制約著其他工程施工環(huán)節(jié)的展開,同時也對公路整體質量問題埋下了隱患。可見研究分析公路工程軟土路基施工技術應用這一議題,具有重要的現(xiàn)實意義。
1軟土路基工程特性分析
軟土對于公路工程施工建設過程而言,是一種復雜的不良地質條件,軟土中的水分較大,具有明顯的壓縮空間,相應的載荷承載性和剛度水平不足,在此區(qū)域進行公路工程施工,極易出現(xiàn)失穩(wěn)或沉降問題。路基作為公路工程的基礎結構,在當前車輛保有數(shù)量不斷提升,交通系統(tǒng)運輸需求不斷上升的背景下顯得尤為重要。軟土路基通常出現(xiàn)在內陸平原、盆地山洞、海濱平原等地區(qū)。軟土路基較為復雜的特征,會使公路施工難度變大,施工周期變長,如果沒有使用正確施工技術,還會使軟土路基公路出現(xiàn)嚴重質量問題,如路面坍塌、路面開裂等,這些問題的出現(xiàn)輕則導致交通阻塞,重則導致交通事故,出現(xiàn)人員傷亡等嚴重問題。
2公路工程軟土路基施工技術應用研究
從上述軟土路基工程特性可知,解決軟土路基質量問題的關鍵是土體水分控制與粘結度的提升,現(xiàn)階段常見的公路工程軟土路基施工技術主要包含以下幾種,具體應用特點如下:
2.1碎石樁技術
應用碎石樁技術進行軟土路基處理應用時間較長,在實際施工過程中積累了大量經驗。該技術首先對軟土路基進行一定載荷水平的振動沖擊,在土體壓縮聚結形成孔隙后,將篩選后的碎石填筑到孔隙中,同時使用一定的土體聚合添加劑,提升碎石與縮聚土體的粘合性,通過碎石樁為路基結構提供相應的載荷承載力。相應碎石樁的尺寸和分布依據(jù)公路工程整體參數(shù)確定,保證路基結構受力均勻。碎石樁具有理想的應力和環(huán)境穩(wěn)定性,能夠在軟土環(huán)境中提供持續(xù)的支持力,同時施工便捷,建設成本低,在目前的施工中仍有應用。
2.2換填技術
應用換填技術進行公路軟土路基處理,是對于路基土體成分的整體性更替。該技術首先使用施工機械將勘測查明的軟土結構挖除,然后分層均勻填加穩(wěn)定性和剛度水平較高的碎石、煤渣等材料,從而通過改變施工區(qū)域地質條件從根本上解決軟土地基質量問題。施工過程中,分層填筑時硬度和強度最高的材料位于挖方區(qū)域最底部。這種軟土路基技術在較深路基施工條件下有著理想的應用效果。
2.3注漿技術
注漿技術是施工技術和機械水平不斷提高的產物,借助高壓注漿機械將制備的漿體注入軟土層,通過固結作用提升路基穩(wěn)定性。該技術應用過程中,首先使用鉆孔設備進行打孔,貫穿軟土層深度后,使用噴注設備注入漿體,在軟土與漿體充分混合并凝結后,將會形成高剛度水平的整體結構,對凝結體加固后便可實現(xiàn)軟土地基問題的解決。
2.4固結技術
固結技術主要通過在軟土地基結構中添加相應固化試劑,進行土壤工程性質改良,強化土體聚合性,提升軟土地基的整體穩(wěn)定性?,F(xiàn)階段,為了提高加入固化劑的粘結能力,施工人員會借助旋噴設備增加固化劑與軟土接觸面積,同時配合一定的壓實整平操作,完成軟土路基問題的解決。2.5排水技術該種處理方法是常見的一種技術,它適用于軟性相對較低的地基中,它主要是利用沙井固結原理排除軟土中的水分。在排水中,需要在軟土路基表面鋪設砂井,通過預壓砂井,增加排水的速度。但需要控制預壓的速度,避免軟土下沉過快造成地基沉降現(xiàn)象。
3公路軟土地基工程實例分析
3.1工程概況
某公路工程全長5.25km,軟土路基部分長3.5km,前期施工地質勘測結果表明,該公路工程施工區(qū)段土體為軟土,路基結構底層土壤含水量較高,同時地基11-13m深度范圍存在淤泥現(xiàn)象。該公路工程橫斷面應力承載層橫向坡度為3~5°,基礎結構剛度支撐能力不足,路基呈現(xiàn)左側傾斜趨勢。
3.2軟土路基處理方案
根據(jù)上述工程勘察結果可知,需要對軟土路基處理,提高結構剛度,維持道路穩(wěn)定性。具體處理方案如下:(1)軟土路基施工前,結合上述勘測結果進行深入的研究分析,合理組織安排施工方案與設備物資,落實施工準備工作。(2)軟土地基結構的水分控制是保證工程質量的關鍵,因此應采取相應的排斥措施。對于該公路工程表面水分,可設置相應的邊溝,及時導流,避免積水下滲作用;對于結構內部水分,應通過盲溝、滲井進行隔離與疏導,使其導出路基結構,降低地下水位。(3)該公路工程線路上存在石方爆破區(qū)域,同時路線走向不規(guī)則,因此應在基層結構中設置碎石隔水層,充分利用爆破碎石,同時限制挖方填方過程中存在的砂墊層影響問題。(4)軟土路基施工過程中,應對結構沉降與形變進行全面監(jiān)測,出現(xiàn)異常問題時應及時解決,排除問題后繼續(xù)施工。(5)該道路工程軟土路基處理方案為砂墊層與排水板結合作用的方式,工期較長,為了提升施工效益可對土體進行超載預壓,使軟土路基內部的水分充分溢出,提升軟土固結程度。(6)根據(jù)結構勘測可知,該公路路基結構整體左側傾斜,橫斷面橫斷面應力承載層存在出現(xiàn)滑坡問題的隱患,為了提升道路的整體穩(wěn)定性,在路基左側設置反壓護道,降低滑動力矩水平,起到整體結構加固和軟土處理的雙重作用。
4結語
綜上所述,隨著我國公路交通網(wǎng)絡建設覆蓋范圍的不斷擴大,軟土地基區(qū)域施工越來越普及廣泛,這一復雜地質條件對于施工人員的工程技術應用提出了更高的要求。軟土路基施工技術的應用對象為濕性黃土、砂土、粘土等土體類型,旨在全面提高路基施工結構的整體穩(wěn)定性與應力表現(xiàn)。現(xiàn)階段應用較為普遍的碎石樁技術、換填技術、注漿技術、固結技術以及排水技術等形式,在相應的工程實踐中收獲了理想的效果,獲得了工程行業(yè)的一致認可。施工人員應進一步提高軟土路基施工技術水平,全面提高不良地質條件下公路工程施工質量,促進交通事業(yè)的發(fā)展。
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作者:王臻 單位:涼山州公路管理局勘察設計隊