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摘要:作为公路路桥施工管理工作的重要环节,地基处理是确保公路路桥施工顺利开展的重要前提。受到自然环境和气候等多方面因素的影响,我国地质构造复杂多变,其中,最常见的为稳定性差、黏性低和强度弱的软土地基。以软土为地基修建公路路桥难度系数高,处理不当便可能在工程投入使用期间发生安全事故。本文针对公路路桥施工中有关软土地基处理进行深入探讨,提出了相应的解决对策,以供业内同行参考、借鉴。
关键词:公路路桥施工;软土地基;路面沉降;混凝土
一、公路路桥施工中软土地基处理策略的概述
在公路路桥施工中,软土地基处理是一个十分关键的环节,也是初始环节,软土地基处理的良好与否,会直接关系到公路路桥工程的安全,因此,必须采取合理策略来提升软土地基处理效果。根据相关软土地基处理实践来看,软土地基的处理策略主要有两种,分别为:一是自然沉降处理策略,此種处理方法针对的是软土地基容易沉降的特点,通过对软土地基进行预压等处理,来使土层完成自然稳定,提高土层的稳定性、承载力等各项指标,满足公路路桥工程的要求。此种处理策略的优点在于实施方法简单、效果理想,但需要耗费较长的时间,容易影响路桥工程进度,所以,多应用于大中型公路路桥中。
二、软土地基对于路桥施工产生的影响
1、路面侵蚀现象严重
路面工程施工的过程中如果遇到持续的雷雨天气就会破坏原有的结构,因为基层松软、稳定性不高,雨水就会冲毁表面结构导致路面出现裂缝,使得雨水进入到内部导致原有的紧密度下降。这种侵蚀现象经常出现在基层松软的路桥工程当中,很容易导致路面出现坍塌,材料被水冲走,即使工程结束之后进入使用阶段也会经常出现各种问题。
2、路面沉降现象
如果基层的土壤松软问题不能得到有效的解决,对之后建设的开展也会产生一定的不利影响。随着工程的进展,其基层承受的压力不断增加,这时候路面就会出现沉降的问题,并且出现不均匀的状态,在經过沉降之后路面高度会有所降低。路桥工程后期会将桥梁和路面进行连接,由于基层松软、路面高度不在设计范围当中,这就给衔接施工增加了很大的难度。出现这种情况的路桥工程在投入使用之后就会出现跳车现象,因为路面和桥梁结构之间的高度差异较大,车辆在行驶的过程中会出现严重的颠簸,影响车辆的行驶速度,很容易造成交通拥堵。在沉降之后出现的路面积水问题也要引起重视,这一问题会导致边坡支护结构中的土壤随水流流走。
3、路面硬化问题严重
基层的土质相对松软,渗透性较强,在铺设路面的时候会用到大量的混合材料。表层土壤与其接触之后,会大大减少材料中的水分,打破原有的平衡状态,造成不同程度的硬化。混合材料当中,各个原料的比例与这一问题有着直接的关系,如果某一种材料的用量过多,就会造成路面凹凸不平,甚至出现路面碰撞的问题。
三、软土地基处理的基本准则
在软土地基进行加固处理的时候,要首先考虑到工程承载的需要,将节约成本、提高加固效果放在首位。最为常用的是自然沉降法,在建设场地上堆放大量建材,使得土壤承受的压力不断增加,使得土壤颗粒之间的缝隙不断减小,起到一定的加固作用。在使用大型设备进行夯实的时候,要充分考虑现场的作业条件,根据基层土壤的松软程度确定科学合理的碾压强度。基层处理的原则除要考虑沉降程度外,还要考虑施工时间的限制性。为保障施工区域的交通得到及时缓解,路桥工程的规定时间通常较短,自然沉降需要很长一段时间,并不是在任何工程中都适用。具体选定方案时还需要技术人员对现场详细考察,对原有方案进行优化。
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四、软土地基在公路路桥施工中的处理方法
1、换填法
换填土方法可应用在沙质土壤基层中。沙土的流动性大,很难通过夯实等工艺进行加固,并且承载性能极差。换填土施工方法首先要对加固区域进行挖掘,将原有的杂土全部清理干净,并重新回填清洁的土壤,随着回填的进展对其进行夯实处理。此种方法会使用到大量的机械设备,要对现场情况进行考察,并严格控制挖掘深度,避免出现施工过度的现象。
2、垫层法
垫层法是在基层表面进行的,铺设后基层承重能力会有大幅度提升,当压力作用在路面后,垫层会将其均匀分散,由于结构具有完整性,并不会对原基层造成损坏。垫层使用的修筑材料为砂质骨料,具有优异的渗透性能,可解决由于侵蚀产生的有害裂缝问题。砂层的厚度要严格掌控,将其控制在5mm至12mm之间。铺设过程中要结合排水结构一同修筑,在基层表面均匀分布,路面施工时要注意对此部分结构的保护,必要时可进行二次修补处理。
3、挤密压实法
3.1土(灰土)挤密桩处理软土地基
在国外20世纪30年代开始使用土或者灰土来处理软土,而在我国50年代中期开始在西北地区开始试验,70年代初期则在我国黄土地区得到了广泛使用。其原理则是生石灰吸水消解经过化学反应之后膨胀,桩间土脱水,桩周围的土经挤压过后,土壤的密实度逐渐增强,从而提高了地基强度,进而达到满足工程要求的地基承载力度。此类方法适用于处理加固地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土以及含水量较高的软土。这种方法能够很好地缩短施工工期,同时又能就地取材。
3.2强夯法处理软土地基
强夯法又名动力压实法,这种方法是将重锤反复提到高处并且使其自由下落夯机地基,从而达到提高地基强度和降低压缩性的目的的一种方法。在我国,70年代后期就已经开始引进这项技术,并且在天津、山西等地分别进行试验研究,并且取得了良好的效果,进而在全国大范围内进行推广。80年代中期,我国运用强夯法对填海地基进行处理取得成功后,逐步在沿海地区推广应用,并且取得了骄人的经济以及社会效益。就目前而言,强夯法对于除不适用于厚层淤泥质以及淤泥之外,对于某些种类的软土强夯法仍是不错的方法。除此之外,软土的土层性质也尤为关键,强夯法的加固效果取决于地基土的渗透程度,因此必须创建排水通道。
4、排水固结法
排水固结法是通过布置竖向排水井,改善地基排水条件以及采取加压、抽气、电渗和抽水等措施,来达到加速地基土的固结和强度增强的目的,进而提高地基土的稳定性,并且提前完成沉降。排水固结法分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法以及电渗排水法四种方法。
5、高压喷射注浆法
高压喷射注浆法借助高压喷枪,将按照一定比例配置的煤灰浆、水泥浆注入提前打好的孔隙内,从而对软土地基进行加固。打孔深度需结合土层的具体性质决定。在施工期间,应确保喷枪始终维持旋转状态,以便均匀喷浆,使浆液能与土层充分结合,形成复合地基,从而增强软土地基的负载能力。该方法施工工艺简单、操作便捷,无需耗费大量成本,但在注浆期间,一旦施工人员未按照要求维持喷枪的旋转状态,则有可能导致软土地基中出现固结体,影响施工效果。因此,施工时务必要对注浆土层和注浆量进行精确计算,以获得理想的注浆效果。
结束语
在进行软土地基处理之前,各个建设施工单位以及部门要对软土地基场地进行勘察,并且进行精心设计与反复探究,进而依据实际情况选择合理科学的处理方法,增强软土地基的稳定程度与土地承载力,并且在此基础之上进行不断探索,探究出新的工艺技术,从而在投人较低成本的基础之下,达到最佳效果,在保证施工质量与安全的基础上进而创造出良好的经济效益以及社会效益。
参考文献
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[2]杨宝成.浅谈路桥施工技术对软土地基处理方法[J].四川水泥,2016(10):249,286.
[3]张颖,王鹏宇.路桥施工中的软土地基处理探讨[J].科技视界,2014(33):334.
论文作者:李树茂
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
标签:土地论文; 路面论文; 地基论文; 基层论文; 方法论文; 公路论文; 土壤论文; 《基层建设》2018年第15期论文;