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摘要:我国高速公路的规模越来越大,各种质量问题不断涌现。软土地基是高速公路工程潜在的安全隐患,高速公路工程需要根据实际情况采取有针对性的措施处理软土路基。本文探讨了高速公路软地基处理的关键技术,以确保高速公路工程质量。
关键词:高速公路;软土地基;处理措施;关键技术
在高速公路建设过程中,软土地基处理需要采用一定的技术。由于相对较大的承载力和含水量软土和软土基础,如果没有适当的治疗计划设计和处理技术不当,整个地基的强度会降低,导致路基的不均匀沉降,最终导致道路坍塌并影响公路的正常使用。
1.高速公路软土地基的特点
软土地基主要是分布在沿海和沿湖等地,在水流的冲刷下,逐渐沉底泥沙颗粒形成软土地基。软土地基的土壤质量复杂,土壤质量因地区不同。软土地基具有较大的空隙率和含水量,主要包括粘土颗粒和淤泥颗粒,还含有少量的有机质,在环境的影响下形成絮状。软土地基通常含35~80%的水分,具有一定的流动性。软土地基含水量高,但渗透性差,特别是垂直渗透性差,地基不利于固结排水。在处理软土地基的时候,如果利用堆载预压法,就会延长处理时间,也会逐渐加大预压荷载,每级荷载地基具有一定的稳定性,如果迅速加载荷载,就会使软底地基由此遭受破坏。
软土基的抗剪强度度较差,抗剪强度一般在20kpa一下。在荷载作用下,软土基可能存在排水固结问题,可以提高软土地基的抗剪强度,固结速度直接关系到软土地基的变化。软土地基具有明显的结构,如果受到挤压,就会改变软土地基的结构,并会破坏结构的各个部位,影响软土地基的强度。
在环境变化的影响下,软土在不断沉积过程中,可能会出现微层构造,软土加粉砂层,降低了沉降和固化速度。对比实际工程,软土沉降量比较小,可能会引发不均匀地基沉降的问题。
2.高速公路中软土地基处理的原则及措施
软土地基有机质的内涵通常分布在山涧洼地和池塘中。软土地基的形成主要是由于降水较多或地下水丰富。在雨水和地下水的作用下,最终形成软土地基。处理高速公路软土地基的过程中,需要考虑施工环境,高速公路所处区域的地质情况比较复杂,在施工之前需要全面考虑施工现场,了解软土地基形成的原因,经过综合分析,选择具体的施工措施,可以提高施工质量。在高速公路软地基处理过程中,需要结合高速公路的总体预算,保证工程的整体质量,节约场地,提高建设单位的经济效益。
3.高速公路中软土地基处理的关键施工技术
3.1表层处理技术
处理砂垫层和铺垫材料:因为软土地基具有较高的含水量,基层比较厚,整体比较松软,利用通过铺砂垫层,实现排水固结处理。砂层的排水效果比较好,可以排出软土地基中部的水分,进一步完善施工环境,改善施工条件。最好要选择中砂和粗砂,保障砂的级配,严格控制砂颗粒的不均匀系数。为了保障工期,在视功能现场顺畅的通行机械设备,处理一般砂垫层的过程中,需要结合表层排水和铺垫材料等方式,乳沟施工中粉土的透水性比较差,施工人员需要采取针对性的处理对策。在施工过程过程中,需要利用具备韧性的材料,这种材料具有良好的抗拉性,完工之后需要保证整体的连续性。完成软土路基表层施工之后,需要提高路堤填筑的承载力,要均匀的铺垫材料,否则可能会出现沉降问题。在处理软土路基时,可采用土工格栏和土工织物在软土路基表面铺设两种材料,实现隔水排水功能。
表面排水用添加剂处理。高速公路软土地基粘性土含量最高,在高速公路软土地基的处理过程中,可以添加水泥、生石灰和熟石灰等添加剂。降低土壤含水量。添加剂逐渐发生化学固结反应,从而提高土壤的稳定性。如果该高速公路软土地基具有很多水分,但是土质比较好,可以利用表层排水处理方式,在建筑路基之前,在地表开挖沟槽,负责排出软土地基中的水分,进而降低整体的含水量。在排水沟开挖之前,需要综合考虑路段的地势情况和土质情况,顺利完成排水工作,在实际挖掘排水沟的时候,要注意控制水垢的截面宽度和深度。
3.2换填处理技术
为了进一步稳定地基,主要采用置换处理技术以高强度填料代替软土层。在实际施工过程中,综合利用人工挖掘和借土自重以及爆炸置换等方式,这些施工技术落实过程都比较简便,在短时间内就可以发挥作用,此外选择的换填材料应该是颗粒粗大的填料,利用水浸泡这些材料,可以使材料的承载能力由此提升,在实际换填过程中,要充分的压实和压紧换填的土壤。
3.3加载处理技术
在处理高速公路软土地基过程中,可以利用加载处理技术,通过荷载力沉降地基,这样有利于增加地基的强度,可以综合利用填土加载和大气压加载的措施。利用填土加载措施,通过地基表面填土,使荷载力得到提升,使地基发生沉降。利用大气压加载措施,可以利用竖井的方式将地基的地下水含量由此减少,再将砂石铺设在地面上,以大气压力设置真空状态,使软土地基处于固结状态,要注意结合地基的稳定情况,利用大气压加载的过程无需考虑这方面因素,但是这种方式具有较高的成本,需要结合实际情况酌情使用。
3.4振密挤密法
采用振动法和深层图法对高速公路软土地基深度进行处理。采用打桩机冲击人工填土和砂质土成孔,用砂质材料填孔成砂桩。在振动和压实作用下,可以改善软土地基的土壤密度,可以不断提高路基的整体稳定性和承载力,防止软土路基进一步下沉。在施工过程中,可以在软土路基中加入液化淤泥,在施工过程中加强沙桩。
3.5水泥搅拌桩
水泥搅拌桩主要作用是发挥水泥的物理和化学反应,将水泥灌入软土地基,然后用机器搅拌水泥,使泥与软土地基中的水完全融合,通过水解水合反应形成凝胶。该方法可以提高高速公路软土地基的结构稳定性,保证软土地基的强度。
3.6粉喷桩处理技术
由于高速公路软土地基土质较深,可采用粉喷桩处理技术处理软土地基。利用粉体物质混合搅拌固结材料和软土,设置混合料柱体,可以使地基强度由此增强,粉喷桩的利用的固化剂为水泥,在高速公路施工过程中普遍利用硅酸盐水泥,需要根据施工时间选择合适的水泥固化剂,避免水泥已经成型但是凝固现象还没有发生,在凝结过程中,需要控制好水泥的用量,均匀的将水泥分布在粉喷桩内部,如果施工人员发现不合格的桩体,要及时采用相应的处理措施,保证整体的强度的表现。
结束语:
软土地基是工程中的重要隐患。因此,在施工过程中,必要采用有针对性的处理技术,减少软土地基对整个工程的影响,促进高速公路工程的可持续发展。
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