摘 要:路基處理技術是高速公路施工建設的重點,以現(xiàn)階段高速公路施工建設情況為基礎,結合近年來路基處理技術優(yōu)勢,明確高速公路工程地基處理特點,以軟土路基為例,深層探索高速公路路基處理技術的施工要點,以此為具體施工建設提供依據。
關鍵詞:高速公路;路基處理技術;要點;軟土路基
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)20-0166-02
在新時代背景下,傳統(tǒng)路基形式已經無法滿足公路建設行業(yè)提出的要求。下面以軟土路基為例,對高速公路施工建設的路基處理技術進行深層探索,了解技術展現(xiàn)的要點,明確影響高速公路路基的因素,并結合新時代提出的施工建設要求,提出全新的施工方案。
1 高速公路施工地基處理的特點
1.1 選擇適宜的處理方法
高速公路為大型線性工程,地基處理長度一般可以達到幾十公里,工程量很大,地基處理設計數據的改變直接影響經濟效益,因此在地基處理中引用強夯法中的動力置換、復合地基等技術,受到經濟因素的影響,并不適用。由此可知,施工單位要對地基處理方法進行革新,并在實驗對比中選擇科學的方法。
1.2 展現(xiàn)出方向性
高速公路沿線基礎類型有很多,如樁基礎、擴大基礎等,因為對地基處理提出的要求不同,尤其是一般路段與一般構筑要以變形作為設計管理標準,所以其處理原則要具備方向性。
1.3 周邊環(huán)境的影響
高速公路施工建設一般會涉及到多種地貌單元,土層條件也是復雜多變的,同一種地基處理方法也要依據土層變化調整實施方案。與此同時,沿線施工環(huán)境變化過大,尤其是對路堤路塹的整體處理,在施工階段要加大對臨近已建與在建構筑物、復雜地質條件等因素的研究。
1.4 突破傳統(tǒng)理念的約束
高速公路地基處理質量檢測方案要具備面廣量大的特點,以往引用的載荷試驗、標準貫入試驗等都會受到約束,此時就需要引用便捷、有效的方法,依據統(tǒng)計知識,計算滿足的結果[1]。
2 高速公路路基處理技術及要點
2.1 調整路基結構形式
可以通過反壓護道、鋪設土工織物等形式來調整路基結構形式。這些方法簡單有效,但不符合高路堤施工要求。反壓護道是依據在路堤兩邊填筑一定寬度與一定高度護道的反壓作用,用來預防地基破壞,提升路基穩(wěn)定性。通過反壓護道來加固地基,不需要再用其他機具材料和設施,施工步驟非常簡單,但是占用的土地非常多,用土量過大,后期沉降和養(yǎng)護工作量都會隨之提升。
2.2 通過排水固結提升地基軟土的強度
可以通過排水砂井和排水砂墊層等技術來優(yōu)化地基軟土的強度。這項工作有助于提升地基加固的速度,促使地基強度符合施工要求。前者是通過引用打樁機或鉆孔機等形式在地基中按照規(guī)律打孔,并灌入中、粗砂。因為這種砂井在飽和軟黏土中展現(xiàn)出排水通道的作用,所以被人們叫做排水砂井。砂井頂部要用砂溝或砂墊層連通,形成排水系統(tǒng),并在路堤荷載的影響下,提升排水固結的速度,以此提升地基的強度的平穩(wěn)性[2]。
2.3 人工地基
人工地基是在軟土地基中將各種材料做成樁,形成復合地基,或者是優(yōu)化地表性能,提升地基的承載水平,這種方法有助于保障路基的穩(wěn)定性。當然,也可以從以下幾點方案入手進行操作:①換土。通過人工、機械或爆破等形式將地基軟土挖除,用強度較高的粘土或砂、礫及片石等滲水性材料進行換填。在軟土或泥炭層厚度低于3m/h,通常情況下可以依據全部挖除換填的方式進行操作;而在厚度高于3m/h,工作人員只需要部分開挖換填即可[3]。全部挖換填從一定意義上來講,可以改變地基的性質,優(yōu)化施工效果,但只能用在軟土層薄且無覆蓋層的情況下。在液性指數過高的軟土中,可以依據拋石擠淤的方式進行處理,施工簡單且迅速,不需要抽水挖淤,就能取得較好的工作效果;②側向約束。在路堤兩側設計木樁、板樁及鋼筋混凝土樁或者是片石擋墻等,以此控制地基出現(xiàn)側向形變。這種方法在軟土層厚度過低且底部存在較硬土層時,工作效果非常好。尤其是下面具有橫坡時,其取得的工作效率更高;③碎石樁。這種方法是用碎石作為施工材料,并依據振動沉管機等設施在軟土地基層中施作。碎石樁與樁間的軟土構成符合地基,碎石會對地基展現(xiàn)出加固與置換的作用。因為樁與土體間具備共同作用,其有助于提升地基的承載水平,控制土層的壓縮性;④加固土樁。這項工作是通過引用某種專用機械將軟土地基中的軟土主體用無機結合料加固到一起,促使樁體與樁間的軟體構成符合地基。處理之后的加固土樁具備置換作用和集中應力的效果,有助于控制地基的總體沉降問題。在這一項工作中,工作人員會用到水泥、生石灰等[4]。
2.4 綜合加固分析
為了提升加固效果,控制地面資源與施工材料的消耗,可以依據整合應用技術的方式來優(yōu)化時間工作效率。如砂井同反壓護道、砂墊層與反壓護道、反壓護道與片石擋墻等技術的整合引用,有助于提升實踐工作效率,更好完成預期設定的工作任務?,F(xiàn)階段,因為對軟土性質的研究在逐步深入,新材料、新機具的革新速度也越來越快,軟土地基加固方案也越來越多,如袋裝砂井、塑料排水板及土工聚合物法等都是日常工作中經常應用的方法。下面對塑料排水板進行深層探索:①這種方法與袋裝砂井有相同點,也是優(yōu)化地基排水效果的有效方法。塑料排水板是由芯板與濾膜構成的,土層中的固結滲流水依據濾膜融入到溝槽中,又通過溝槽豎向流入到地面砂墊層中,而后排出。此時要保障濾膜的滲透系數不能低于中砂與粗砂。通常情況下,工作人員會引用耐腐性的滌綸襯布。芯板需要在土壓力的影響下不會出現(xiàn)形變。國內外會引用聚乙烯或聚丙烯塑料構成兩面有間隔溝槽的板條,多孔型排水芯板,引用耐腐蝕的滌綸無紡布;②塑料排水板是從紙板排水法中演變過來的,其具備耐久性高、質量輕、排水暢通等特點,與砂井的試用范圍一致;③塑料排水板的作用原理與設計方案同砂井排水的類似,在設計過程中,將塑料板換算成相當直徑的砂井。設塑料排水板的寬度是b,厚度是δ,那么換算直徑的公式如下:
D=α■
在上述公式中,α代表換算系統(tǒng),可以在實驗中獲取。通過了解現(xiàn)場試驗案例獲取的信息數據可知,施工長度在10m左右,撓度在10%以下的排水板,α控制在0.6~0.9之間;對于標準型來說,b=1m,δ=0.03~0.04m,且將α控制在0.75。換算出來的直徑D是0.5m,等于直徑是0.5m的砂井。
3 結束語
綜上所述,在高速公路施工建設中,為了提升公路施工效率和質量,施工單位要深層探索高速公路路基的施工技術。在高速公路路基施工期間,要依據填料的特點設計科學的施工方案。因此,我們要保障這一技術的有效性和可行性。因為科學的技術應用方案是保障施工建設的依據,路基施工技術直接影響高速公路建設的質量,所以在路基施工中,要具體問題具體分析,只有這樣才能保障項目達到預期設定的施工目標。
參考文獻
[1]李 欣,馬瑞杰.排水固結法在高速公路路基處理中的應用[J].吉林大學學報(地),2016,32(2):170~173.
[2]趙金成.土壤固化劑在高速公路路基處理中的應用[J].北方交通,2014(2):110~112.
[3]肖 亮.高速公路路基處理中土壤固化劑的應用[J].科技展望,2015(4).
[4]羅 宇.小議高速公路路基處理施工技術[J].城市建設理論研究:電子版,2017(16).
收稿日期:2018-6-3
作者簡介:曹和平(1975-),男,甘肅徽縣人,工程師,本科,主要從事公路工程施工監(jiān)理工作。