摘要:在现代化城市建设中,公路施工是一项基础性的工程。而路基建设,作为道路建设的支柱和最重要的部分,是衡量道路建设质量的标准。目前我国部分地区的市政道路是软土路基,需要先利用合理的路基处理技术对其进行改造后,才能进行土建工程。对此,本文简要的分析探讨了强夯法施工技术在软土路基处理中的有效应用。
关键词:软土地基;处理;公路施工
1、软土地基的特点
软土地基属于常见特殊性岩土类型的不良地质,市政道路软土路基,顾名思义就是指由软土构成的市政道路地基。软土路基的主要特性包括下面几个方面:
(1)一般来说,软土路基中土壤内部结构空隙都比较大,含有大量的地下水分,土壤中还含有大量的有机物质,软土路基的荷载能力较差。这些因素造成了软土路基具有较高的压缩性,而缺乏一定的稳定性和安全性。
(2)一般情况下的软土路基,其渗透系数比较小,渗透性能比较差,这一特性在垂直基面上更加得以体现。由于软土路基的渗透性能差,使得在路基处理过程中,需要花费大量的资源和精力来对软土路基进行排水措施,使其凝结沉降。
(3)一般来说,软土路基中土壤内部结构含有大量的有机物质,导致软土路基土体的抗剪强度很低,进而影响了排水固结工艺和软土路基的加荷速度。不仅延误了施工工期,还无法保障工程建设的安全可靠性。
(4)软土路基在施工前具有一定的结构强度,但是结构强度较低,在经过路基处理技术施工搅拌后,软土路基自身的结构强度就遭到破坏并且显著降。软土路基在受到搅拌、振捣的作用时,会出现向两侧滑动、侧面溢出或者发生不均匀沉降的现象,是影响道路建设质量的主要隐患。
2、软土地基的危害形式
2.1浸水沉陷破坏
软土地基在应用的过程中非常容易出现排水不畅的路段,在这种情况下非常容易导致水对路基进行侵入,在行车荷载增大的情况下,路基会在负荷变化的情况下出现衔接处沉降的情况,在路面会出现不均匀沉陷和变形的情况,这样会导致路面在使用过程中出现开裂的情况,这样会导致行车过程中出现安全隐患。
2.2剪切拉裂破坏
软土地基在振动荷载或者是自重力度作用下出现破坏的情况,会导致边坡出现土体隆起的情况。地基土地强度出现下降的情况,会导致软土层出现整体滑动的情况,同时也会出现路基不均匀沉降的情况。剪切拉裂破坏也会导致路面出现裂缝,同时很多的裂缝也是会出现贯通的情况,这样会导致整个公路出现严重的破坏。
2、公路施工中的软土地基处理技术
2.1排水固结法
排水固结法主要是控制地基的沉降,通常与铺筑砂土层处理方法一起运用,这样取得的效果会更好。但是这种方法会使得工程竣工时间拉长,原因在于预压的时间过长。
2.2强夯法
强夯法的目的是为了提高地基的承载能力,该种技术以大型机械设备为基础,将重锤等设备提升到设定好的高程自由面,并让重锤做自由落体运动,借助重锤自身夯实能和冲击力,对软土路基进行压实,通过类似的方式,对软土路基进行连续的冲击、压实。在这个过程中,机械设备产生的巨大冲击力会使得软土路基的土体结构发生位移与垂直形变,从而在压缩作用力下,增强土层的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要注意的是,在选用夯实法时,应先选择施工区域中具有代表性的试验区,科学确定夯实次数和深度,更好地保障工程的整体质量,防止后续施工环境中出现沉降等问题。
2.3换填法
换填法,主要适用于粘性土质、地下水较为丰富的软土路基,其以砂砾、石头等强抗压型材料为主,通过填实等方式,达到增强路基稳定性的目的。该种施工技术的操作程序简单,所需原材料来源广、进价便宜,且适用范围较广,是当前路桥建设中应用得较广泛的施工技术,但它对施工机械设备的要求较高,如碾压机、挖掘机等,在碾压的过程中,施工人员必须将材料铺设均匀,以提升道路桥梁平整性。需要注意的是,其碾压强度须符合相关施工设计要求,在平整的过程中,也应先选择静压的施工方式,再进行震动碾压。同时,施工人员可以结合软土路基的实际情况,加入适当的碎石,铺设的碎石必须要均匀,以增强路基整体密实度和结构强度。为保障施工进度和质量,施工单位应组织专门的监察小组进行监督施工,并采用测量仪器、水准尺等设备,对软土路基进行分段测量,提升施工的有效性和科学性。
2.4高压喷射注浆法
高压喷射注浆法需要利用钻机进行钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后,用高压设备使浆液成为20MPa以上的高压射流,然后从喷嘴中喷射出来,对土体进行冲击破坏。一些比较小的土颗粒会随着浆液的带出浮出水面,另外的一些在各种其他力(离心力、冲击力、重力)的作用下与浆液混合在一起,搅拌均匀,按照比例重新排列。这种方法操作很简单。
2.5深层搅拌法
深层搅拌法是利用深层搅拌机,将地基中的固化剂和软粘土搅拌在一起,使软的地基土硬结成足够硬的,稳定性较强的,水稳性较强的基土。这中方法也有局限性,即只能在3m以上的土层中使用。
4、公路施工中的软土地基施工技术应用实例
4.1工程概况:
某段公路普遍分布有1~2层软土,第一层软土的最大厚度为10m,软土埋藏较浅,呈流塑状天然含水量高达57~100%,孔隙比约为1.5~2.9,强度较低,压缩性较高,工程地质条件比较差。
4.2排水板等(堆)载预压处治范围
路基横向自治范围为路堤坡脚向外2.0m位置;排水板等(堆)载预压法施工工序为如下:①清理场地、回填素土、整平处理。②沿路方向根据设计单位要求,按20~50m间距布扎进静力触探试验,并合理确定塑料排水板深度。③中粗砂垫层铺设厚度为50cm。④打设塑料排水板,埋设监测仪器,有效探测地面沉降。
4.3袋装砂井施工
袋装砂井对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用,使地下水由单向排水变成三向排水,消散孔隙水,同时还可以起到消散附加荷载所造成的超孔隙水压力的作用,从而有效固结地基,加快沉降。①施工准备。原材料砂垫层及砂袋用砂、砂袋必须确保符合质量要求;袋装砂井可以使用LC系列履带自行式单管插孔机进行施工;施工现场进行测量和放样。②现场工艺性试桩。③工艺流程及袋装砂井施工艺。a.测量放样;b.场地清理平整;c.填筑排水坡:原地面填筑细粒土,顶面作成三角形,路基中心高度为20cm,两侧与地面平,宽度大于路堤加护道底宽,压实系数必须保证符合工程设计要求;d.铺筑砂垫层;e.点位放样、机具就位;f.灌制袋装砂;g.导管振动下沉至设计标高位置;h.将袋装砂放入井孔;i.提升导管,将砂袋留在孔中;j.详细记录施工过程和相关试验参数。④质量控制措施。对于同一产地的中粗砂、砂袋编制布,应该根据相关规定做好频率检测;沙袋的灌砂率允许偏差控制在5%以内,对于加固深度必须确保符合设计要求;在进行袋装砂施工时,应该将砂袋拉直,避免出现褶皱的问题,而且还应该及时做好保护工作,避免砂袋受到刮破影响;在砂袋下孔施工中,应该尽量避免发生扭结、颈缩或断裂等问题。
5、结语
在本工程实际应用中,软土地基施工技术能够妥善解决公路施工中存在的问题,提高地基土的抗剪强度以及路堤的稳定性。综上所述,为了保证公路项目能够顺利的施工,必须高度的重视软土地。
参考文献
[1]叶如军,徐竭. 试论公路施工中软土地基处理技术的应用[J]. 城市道桥与防洪,2013,04:136-138+14-15.
[2]秦斌. 关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]. 科技创新与应用,2014,03:187.
[3]张廷军. 关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]. 低碳世界,2014,07:193-194.
[4]葛峰. 软土地基处理技术在公路施工中的应用[J]. 交通世界,2016,11:64-65.
论文作者:黄涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2017/8/7
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