关键词:公路工程;软土路基;施工技术
引言
随着我国国民经济水平的不断提高,基础设施建设不断完善,公路工程是其中非常重要的组成部分。在修建公路的过程中,难免会遇到软土路基的问题,其对公路的危害性极大,如果不能采取有效措施进行科学处理,将会使得公路工程施工受到阻碍,甚至影响工程质量。因此,要在施工过程中采取必要的施工技术加以处理,以保证公路建设质量、公路使用周期等。
1软土路基的主要特点
1.1含水量大
从广义上而言,软土就是指强度较低且压缩性高的软弱土层,常将淤泥、软粘性土称为软土。通常情况下,软土地基含有大量的水分,且含水量在35%~75%,饱和度大于90%,塑性指数在15~30。由于软土天然的空隙相对较小,且抗剪强度低,一般软土地基的强度都会偏低,如在软土地基上进行路基修筑时,不适当的进行处理措施,将会导致路基沉陷或失稳现象的发生,致使道路被破坏。要想提高软土路基的强度,相应的就必须对软土的工程性质予以改良。
1.2承载力低
由于软土路基的含水量比较大,所以承载能力较低,如果地基不稳,也就无法实施下一步作业。因此,施工单位需要根据实际情况采取一定的加固措施,否则建成后的公路也不会保持太长时间,与其后期出现问题再修补,还不如在施工阶段就将承载力低的问题解决掉,确保整个工程顺利开展。
1.3压缩性强
软土路基的孔隙率一般都比较高,整体压缩性比较强,而这也是影响工程质量的主要因素,大大增加了路基压实难度。
1.4抗剪能力差
软土路基由于含水量大、压缩性强、承载力低,所以导致自身抗剪能力差,如果不能对其进行有效加固处理,将会影响公路工程的质量。为了解决这一问题,施工人员应根据施工现场的实际情况,有针对性地采取加固措施来提高路基的抗剪能力,进而增强路基的稳定性与可靠性。
2软土路基的主要危害
1)无法满足施工要求。软土路基自身特点决定其难以满足施工要求,因为在公路建设过程中,一般都会要求路基稳固可靠、路面平整、含水量低、承载力高等,显然,这些要求软土路基都不满足,如果不对这样的路基进行技术处理,将会对整个公路工程造成严重危害。2)影响工程质量。软土路基大大增加了施工难度,增大了公路建设成本。如果参与施工的技术人员没有按照严格的规范进行技术处理,将会给公路使用埋下严重的安全隐患,建成后的公路如果承载巨大的压力,就会出现沉陷、裂缝等质量问题,从而降低整个工程的质量。3)降低使用安全性。软土路基处理不好的后果是非常严重的,因为在汽车重力的作用下,承载能力差的路基必然会出现塌陷等危险情况,尤其是大型运货汽车,一旦遇到公路塌陷,轻则自身无法行驶、造成道路拥堵,重则引发一系列严重车祸。因此,为了最大程度避免这些危险情况,施工人员要在施工阶段提升路基稳定性和可靠性,不断提升公路的使用安全性。
3软土路基常用的施工技术
软土地基的施工技术有很多种,如果从加固机理和施工工艺上将其划分,可以将其细分为多种,常见的软土路基施工技术有:排水固结法、化学固结法、强夯挤密桩法、换填法等。不同的方法适用于不同实际情况的软土路基,所以一般在选择上要根据实情出发。
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3.1排水固结法
出于软土路基自身含水量比较大的特点考虑,在施工过程中首先考虑的施工技术就是排水固结法,其具体操作方法是:在软土地基设置排水通道,建立竖井等竖向排水体;然后进行预压处理,将孔隙水排出,使软土地基固结沉降,以提升地基整体强度和压实度。在具体的实施过程中,施工人员可以利用袋装砂井实现排水固结,或者利用塑料排水板进行施工处理,两种方法的区别在于,前一种方法操作起来比较简单、方便,一般袋装砂井呈现梅花形布置、能够提供较大的承载能力;后一种方法能够最大程度发挥排水作用,提高路基本身的承载能力。当然,有了良好的施工技术支持,施工人员必须严格按照施工标准开展相应的施工作业,才能取得较好的施工效果,否则仍然无法达到施工预期要求。
3.2化学固结法
化学固结法是利用化学物质之间的化学反应增强路基的坚固程度,常用的化学固结法有灌浆法、深层搅拌法、高压喷注浆法。灌浆法是利用胶结性能好的材料与路基产生接触,增加软土结构的密实度和坚固度,促进软土路基承载力的进一步提升,通过灌浆法可以切断软土路基外界流水对其产生的不良影响,从而避免路基遭受水体的侵蚀,进而延长公路的使用寿命。深层搅拌法是根据施工现场的路基软化程度,加入适量的固化剂,使得固化剂与软土产生一定化学反应,以此提供软土的路基强度,使用此技术的时候要提前对周边环境进行全面勘察,确保在合理范围内使用该种技术,避免对生态环境造成破坏。高压喷注浆法需要事先在土层深处安装具有特殊喷嘴的注浆管,然后利用高压射流使土地与固化浆液混合在一起,进而促进路基强度增加。
3.3强夯挤密桩法
强夯挤密桩法是利用桩孔形成侧向挤压力,达到挤压密桩之间土壤的目的,再利用灰土夯实回填桩孔,使得软土路基得到加固。在使用该施工技术时,施工人员需要注意以下几点:①在软土路基处理成孔之后,需要将充足的砂石、灰土等填料填人孔中,将其捣实形成比较大的桩体,进而产生横向挤压力,实现对软土地基的压实和处理;②软土地基受横向压力作用后,土体密实度会进一步增强,同时还会提升整体承受能力,实现对地基变形和沉降的有效预防;③成孔灌砂操作中,砂桩能防止基底振动液化,提高软土地基处理效果;④选用填料时,石灰具有良好的吸水性能,且吸水后膨胀性较好,满足挤密桩法施工需要,在软土地基处理中能取得良好效果。
3.4换填法
换填法一般是针对浅层软土路基而言的,软土厚度一般在0.5m以内,在施工过程中将软土部分挖除并运走,然后回填符合施工要求的土质并进行碾压施工,确保路基厚度和压实度,提高路基的整体承载力和可靠性。换填法在软土路基施工中比较常见,也是改变软土路基承载力差的最根本、最彻底的方法。但在施工过程中,施工人员需要借助机械设备进行施工,首先需要对软土路基的土地性质进行检测和勘察,然后选择合适的回填材料,逐层施工、逐层压实,保证回填工程建设成果符合施工要求,施工之后还要进行质量检测,一旦发现质量问题要及时修复和处理,以不断提升路基承载力、减少路基沉降量,确保路基工程建设效果。
4结语
软土路基无论是对于工程本身,还是建成后的使用安全性和稳定性,都存在不同程度的负面影响,而消除这种影响的最佳方法就是在施工阶段对路基进行加固。本文所介绍排水固结法、化学固结法、强夯挤密桩法以及换填法,希望能够为同类型公路工程的建设提供参考意见,以促进我国公路工程整体质量的提升。
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论文作者: 董智玲
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期
论文发表时间:2020/4/22
标签:土路论文; 路基论文; 公路论文; 承载力论文; 土地论文; 施工技术论文; 过程中论文; 《工程管理前沿》2020年2月4 期论文;