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1、高速公路軟土路基施工探析 摘要:路基工程作為高速公路工程的重要組成部分,對(duì)整個(gè)高速公路工程質(zhì)量有著重要意義。只有正確掌握路基工程施工工藝及其控制措施,才能有效提高工程質(zhì)量。本文介紹了軟土路基的特點(diǎn),探討了高速公路軟土路基施工技術(shù)要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:高速公路;軟土路基;特點(diǎn);施工技術(shù)中圖分類號(hào):U412.36+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):在高速公路施工過程中,經(jīng)常會(huì)遇到軟地基,也就是那些在承載力方面比較差的、需要在高速公路工藝方面進(jìn)行特殊處理的、比較松軟的地基。這樣的地基是在進(jìn)行高速公路設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)該特別注
2、意的,施工過程中一定要進(jìn)行技術(shù)方面的處理才能確保高速公路的安全。軟土地基極易變形,如果不在修建公路的過程中采取有效措施進(jìn)行處理,那么整個(gè)路基會(huì)隨著交通量的增大而加速沉降,從而導(dǎo)致整個(gè)路基因失去穩(wěn)定性而遭到破壞,為保證軟土路段能滿足高速公路的使用要求,必須對(duì)軟基進(jìn)行處理。一、軟土路基的特點(diǎn)分析7軟土是被水所飽和的土孔隙中充滿著水分,由于粘土顆粒粒徑小,土粒間的孔隙直徑也小,以致孔隙中所含的水有一部分被吸附在土粒的表面,成為結(jié)合水。因此水的自由滲透只能通過結(jié)合水以外的更小的孔隙,這樣就大大地降低了土的透水
3、性能。軟土在壓力作用下隨著土的壓縮必須有同體積的水被擠出。土的壓縮是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng),含水量逐漸減少,土的密度和強(qiáng)度亦逐漸增大,這就是土的固結(jié)。路堤未修筑前,軟土地層的強(qiáng)度很低,若在短時(shí)間內(nèi)修筑路堤,因固結(jié)緩慢,地基軟土中孔隙水來不及排出,土的抗剪強(qiáng)度仍很低,阻抗不了快速增加的附加應(yīng)力,土體就會(huì)發(fā)生剪切破壞,所以軟土處理的主要方法就是采取排水措施,增加排水速度,加快軟土固結(jié)提高其強(qiáng)度。二、高速公路路基施工的質(zhì)量要求1、強(qiáng)度要求。高速公路路基工程施工要保證路基強(qiáng)度。為保證路基在外力作用下不至產(chǎn)生超過
4、容許范圍的變形,要求路基具有足夠的強(qiáng)度。2、水溫穩(wěn)定性要求。路基在地面水和地下水的作用下,其強(qiáng)度將會(huì)顯著降低。特別是季節(jié)性冰凍地區(qū),由于水溫狀況的變化,路基將發(fā)生周期性凍融作用,形成凍脹和翻漿,使路基強(qiáng)度急劇下降。應(yīng)保證在最不利的水溫狀況下,強(qiáng)度不會(huì)顯著降低,這就要求路基具有一定的水溫穩(wěn)定性。三、高速公路軟土路基施工技術(shù)1、表層處理法7(1)砂墊層。將砂墊層鋪筑在軟土層頂面,以便于淺層水平排水,使軟土內(nèi)所含的水受到路堤自重的影響而加快沉降速率,減少固結(jié)時(shí)間。該施工措施適用于在軟土滲透性極差的硬殼地質(zhì),
5、或硬殼和軟土層較薄,且路堤高度未達(dá)到兩倍極限高度的地質(zhì)條件下,多采用這種施工方法。另外,在具有雙面排水條件、稍厚的軟土層的地基處理施工中,也可以采用這種方法。砂墊層的施工無需占用過多的土地,使用的機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單,且便于施工。但因?yàn)榈鼗潘探Y(jié)需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間,因此填筑速度不宜過快,還要實(shí)時(shí)控制加荷速率。其方式有:排水砂墊層法、換土砂墊層、砂墊層和土工布混合使用。在運(yùn)距較短、砂料充足、工期較長(zhǎng)的項(xiàng)目施工中常采用該法。(2)反壓護(hù)道。將高度、寬度符合要求的護(hù)道填筑在路基兩側(cè),以轉(zhuǎn)變路堤荷載方式,提高抗滑力
6、,從而穩(wěn)定路堤下的軟基向兩側(cè)隆起的趨勢(shì),確保路基施工的穩(wěn)定性能。通過反壓護(hù)道的方式對(duì)地基進(jìn)行加固。該施工方法使用的材料、機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單,便于施工,但需要采用大量的施工用土,占用大面積的土地,且工后可能產(chǎn)生較大的沉降變形,不利于道路養(yǎng)護(hù)。在路堤高度未達(dá)到1.5~2倍的極限高度,且便于取土的非耕作區(qū),常采用這種方法進(jìn)行道路施工。7(3)土工聚合物處治。a土工布。在路基底部鋪設(shè)土工布,路基由于其自重的影響受拉產(chǎn)生抗滑力矩,使路基性能更加穩(wěn)定。在加固軟土地基的施工中,土工布主要用于加筋補(bǔ)強(qiáng)、隔離、應(yīng)力分散和排水
7、。一般都利用縫接法或搭接法完成土工布的連接。其中,縫接法包括一般縫法、蝶形法、丁縫法。b土工格柵。土工格柵加固土的機(jī)理在于格柵和土的相互作用之中。往往可總結(jié)為三種作用,即土和格柵表面的摩擦作用、格柵孔眼對(duì)土的鎖定作用、格柵肋的被動(dòng)抗阻作用。這三種作用對(duì)土的顆粒側(cè)向位移都能起到有效的約束作用,且對(duì)土的加固效果與其他土工織物相比略高一籌,更有利于土體穩(wěn)定性能的增加。通過該方法施工可大大提升地基承載力,同時(shí)也能提高施工速度、有效控制軟基沉降變形,使公路提前交付使用。2、換填法(1)開挖換填開挖換填指在一定范
8、圍內(nèi),把影響路基穩(wěn)定性的軟土用人工或機(jī)械挖除,用無侵蝕作用的低壓縮性散體材料置換,并分層夯實(shí)。按軟土層的分布形態(tài)與開挖部位,有全面開挖換填和局部開挖換填。開挖換填的深度一般在2m以內(nèi)。開挖的邊坡應(yīng)根據(jù)深度與土的抗剪強(qiáng)度確定,一般為1:1左右。開挖換填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工業(yè)廢渣等。a換填石灰土換填石灰土一般用于不滲水路基,土料就地取用粘性土打碎過篩,其粒徑不大于15mm,石灰用塊灰,在使用前2d~3d澆水粉化,其粒徑不大于5mm;灰、土體積