公路施工中软土地基处理技术的探讨论文_葛玉凤

公路施工中软土地基处理技术的探讨论文_葛玉凤

中国有色金属工业第十四冶金建设公司 昆明市五华区 650000

摘要:如今,在我国社会经济不断发展的背景下,基础工程项目总量也在原来的基础上得到了进一步增加,其中公路工程属于非常重要的组成部分。加强公路工程施工,不但可以对社会经济发展起到一定的促进作用,同时还能在很大程度上满足人们的日常出行需求。结合实际情况可以了解到,在公路工程施工中,软土地基处理属于其中非常普遍的内容,一般情况下软土地基含水总量非常高,同时土质之间的空隙比较大,这就需要将相应的处理措施进行全面落实,才能有效保证地基强度的稳定性。本文主要针对公路施工中软土地基处理技术进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的应用策略,希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词:公路施工;软土地基;处理技术

在公路工程施工中,软土地基的处理属于其中非常重要的组成部分,因为软土地基不但空隙比较大,渗透性非常小,而且受到地质方面的影响,导致在公路工程施工中经常会面临各种问题的产生。针对这种现象,一定要对软土地基处理工作引起高度重视,结合实际情况采取有效的处理措施,保证软土地基基础处理的合理性。如果不能保证软土地基基础处理的合理性,不但路基会出现沉降过大现象,严重时将直接影响到路基稳定性,导致出现不同程度的开裂问题。所以,要在最大程度上提高公路工程使用质量,就必须加强对软土地基处理技术的研究工作,从而有效避免各种不良问题的产生。

1、工程案例

某高速公路全长12.45km,其中土方路基9.76km,路段经过的地区是起伏的河谷与湖泊地形,高程在25—45m之间。在该工程项目中,软土平面分布比较广泛,厚度在5m左右,其中最大为13m,主要特点为上部淤泥较多,下部则是淤泥质土,中间带有粉砂与粘性土,含水量在50%左右,具有非常高的压缩性,其中也有个别路段没有夹砂层。该项目部分路段为软土地基,沿线可取土场含水量比较大,大部分土场的改良土还需要进行晾晒,在运输距离上较远,所以施工效率因此受到了一定的影响。

2、软土地基的概念分析

2.1 软土地基的概念

在公路工程施工中,软土地基指的是土质具有一定的疏松性,同时含水量较高,在应用时其自身承载能力非常低,在遇到较强的压力时,会出现黏着现象的土质。通常情况下,造成这种土质形成的原因非常多,而主要原因是因为填土的土方出现了不均匀沉降。

2.2 公路工程软土地基性质

通常情况下,软土地基本身具有一定的特殊性,具体主要体现在了以下两个方面:第一,因为受到外界以及自然环境等因素的影响,所以土质在形态方面经常会产生一定的变化;第二,如果是在一定的高压状态下,土质会出现非常强的压缩性。当公路工程在实际的应用过程中遇到软土地基,如果受到车荷载比较大时,就会产生沉降问题,这将对车辆行驶安全性带来非常严重的影响。

2.3 软土地基施工可能遇到的问题

一般情况下,在软土地基施工中,普遍会遇到不均匀沉降问题,这是目前比较常见的现象,也是裂缝问题产生的重要原因。因为受到软土地基本身性质的影响,在实际的施工过程中如果不能对施工方案以及施工技术进行合理选择,那么将很难有效保证公路的施工质量,同时也会在一定程度上降低公路工程运行效果。如果不能对不均匀沉降问题进行合理解决,将会引发非常多的道路危害问题。

3、目前软土地基中存在的危害问题

3.1 浸水沉降破坏

软土地基在实际的应用过程中,经常会遇到排水不畅的路段,当出现这种问题时,将会在很大程度上加快水对路基的侵蚀,那么在车荷载逐渐增多时,负荷就会产生相应的变化,这时路基衔接处将会出现不同程度的沉降,同时路面也会面临不均匀沉陷以及变形等问题的产生。如果不能对这种问题进行合理解决,那么路面在以后的使用过程中就会出现开裂问题,从而对行人以及车辆安全带来非常严重的威胁。

3.2 剪切拉裂破坏

在振动荷载或者自重力作用下,软土地基会产生一定的破坏现象,从而导致土体出现不同程度的隆起。如果是在地基土强度下降时,那么软土层就会出现变动,这也会导致路基出现不均匀沉降问题。另外,当出现剪切拉裂破坏现象时,还会造成整个路面面临裂缝问题的产生,严重时可能会导致裂缝之间发生连接,从而对整个公路工程路面安全性带来非常严重的影响。

4、公路工程施工中软土地基处理技术分析

4.1 对过湿土的处理

因为该项目所处地区为冲击平原地貌,各取土场地表虽有2m左右的粘土或者是亚砂土,但是土体中的含水量非常高,大部分都为过湿土。在具体的处理过程中,主要是将生石灰掺入到其中,同时使用翻耕晾晒的方式对湿土进行处理,最终取得了良好的处理效果。

4.2 填砂路堤施工

该项目在k0-k2路段为软土地基,沿线可取土场天然含水量比较大,CBR值较小,因为运输距离比较远,同时在施工中经常遇到雨水天气,所以施工进度因此受到了一定的影响。为了对这些影响因素进行有效解决,对于有利的资源条件进行了充分利用,将当地丰富的河沙作为路基填料,这种处理方式不但不会受到雨水天气的影响,同时还能为路基施工质量提供良好的保障。

4.3 强夯法与强夯置换法

在公路工程施工中,一般在对软土地基进行处理时,通常都是采用强夯法来进行施工,如今这种方法已经在软土地基处理中有着非常广泛的应用。强夯法在应用过程中比较简单,并且最终可以取得非常好的应用效果,可以在很大程度上提升施工效率,并且能体现出非常好的经济性,如今已经在公路工程施工中得到了非常全面的推广。如果是站在加固机理的角度上进行分析,强夯置换法与强夯法之间具有一定的差异,在应用范围上不同,通常情况下,强夯置换法主要是应用于粘性比较高的地基处理工作中,可以起到非常好的应用效果。

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4.4 表层处理法的技术与应用

将表层处理法应用于软土地基处理中,主要是在地基表面添加相应的材料,然后经过相应的排水处理之后,可以在很大程度上提高地基表面的强度,从而对地表软弱情况进行有效处理,通过这种方式对地基经常出现的剪切变形现象进行合理控制,同时施工机械也能为地基处理工作的开展提供良好的基础条件。在对表层处理方法进行应用的过程中,不但要针对表层进行相应的处理工作,同时还需要针对表层完成垫砂操作。首先,在排水过程中,主要是对含水总量比较大的软土地基进行处理,通过开挖沟槽的方式将水流排出,这对于表层水的流通有着非常重要的作用。另外,在对沟槽进行开挖时,一定要对工程所处位置的地形情况进行全面了解,通过对当地地形的充分利用,在最大程度上避免表面沉降问题的产生。同时,在对含水量比较大但是较薄的软土地质进行处理时,可以采用砂垫法的方式来进行。在实际的施工过程中,完成砂垫的铺设工作需要对铺设的厚度进行有效控制,通过这种方式可以在一定程度上有效减少地基的实际含水总量,同时还能对软土层的稳定性起到非常重要的保障作用,也能有效保证推土机与自卸汽车进行同时运行,这样在摊铺工作中,就能有效保证均匀性与一致性。另外,在对材料进行摊铺的过程中,一定要进行严格的选择,只有这样才能有效提高最终的施工质量与效果。

一般情况下,在表层处理法中,主要是使用改良土或者是水泥稳定土,在对改良土进行使用时,主要是将石灰加入到地基土当中,一般石灰的用量在6%左右,不但在操作流程上比较简单,同时还能有效减少成本的投入。水泥稳定土主要是将水泥加入到黄土当中,其中水泥的比例在4%左右,这种方法相比成本较高。通常水泥稳定土主要是应用于施工时间比较有限的情况下,因为在较短的时间内,水泥稳定土可以达到非常好的固化效果。

4.5 高压喷射注浆法

在对高压喷射注浆法进行应用时,主要是将注浆管放在土层当中,这时选择的注浆管喷嘴具有一定的特殊性,当放到一定的深度之后,固化浆液可以与土体之间实现有效结合,从而使地基土体起到非常好的凝固以及固化作用。通常情况下,高压喷射注浆法主要是应用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土以及砂土等地基处理工作中。结合目前的实际情况来看,高压喷射注浆法在国外一些国家已经实现了非常好的发展与应用,并对该项技术进行了深入的开发与研究。

5、公路工程施工中软土地基处理时需要引起重视的问题

5.1 地基状况

5.1.1 土质条件的影响

在公路工程施工中,软土地基处理工作首先会受到土质条件的影响,具体主要体现在了以下几个方面:第一,黏性土。当地基土为黏性土时,主要是选择使用压实法来进行处理,保证所采取的处理方式可以在最大程度上减少对地基的干扰;第二,砂性土。在对砂性土进行处理时,通常主要是采用挤实砂桩法或者是振动压实法等方式来进行,通过对这两方式的合理应用,可以针对液化砂性土起到非常重要的改善作用,主要是因为粘土在受到干扰之后,会很大程度上降低土质本身的强度。

5.1.2 地基构成情况

当面对软土层比较浅的情况时,首先需要针对表面完成相应的处理工作,对于比较重要的构造物基础而言,一般都是采用开挖换填法的方式来进行。同时,如果是在软土层比较厚的情况下,需要与其他方法之间进行结合,从而对表层进行有效处理。一般较薄的软土层其厚度大概在5m以下,在对带有砂层的软土层进行处理时,主要是采用表层处理法与荷载压重法来进行。当软土层比较厚,同时没有砂层的情况下,因为排水间距比较长,加固也需要较长的时间,同时强度会逐渐增加。

5.2 公路等级要求及道路性质

5.2.1 对于设计方面的要求

首先,对于设计方面,公路道路等级要求越高时,那么对于平整度的要求也就会越高,这就需要相关人员在施工过程中采取更加有效的软土地基处理方式。同样,如果是在公路等级比较低的情况下,可以先对公路路面进行简单的铺设,在地基沉降全部完成之后,再针对一般的公路路面进行合理铺设,通过这种方式可以有效减少资金方面的投入,并且最终还能取得良好的铺设效果。

5.2.2 公路道路的形状

在公路工程软土地基处理工作中,要想保证最终所选择的处理技术可以满足实际的施工要求,还需要对路堤设计宽度以及高度等因素引起高度重视。通常情况下,当选择使用换填法时,如果是在路堤较短同时比较低的情况下,局部非常容易受到不同程度的破坏现象。对于较高但是稳定性不高的路堤而言,压重法在应用过程中会受到很大的阻碍。另外,当路堤较宽并且较高时,那么地基产生压力的底部就会越深,深处的黏土层发生的沉降也会逐渐增加。

5.3 公路施工的周边环境

5.3.1 公路施工中对周边环境的影响

结合实际情况可以了解到,在公路工程施工中,一般地基处理会产生非常大的振动与噪音,地下水会发生不同程度的变化现象,同时在施工中产生多余的泥水时,可能会撒落到周边土地上。因此,在软土地基处理工作中,要想对处理技术进行合理选择,还应该对周边环境影响问题引起高度重视,在最大程度上避免对周边环境带来影响。

5.3.2 路堤高度对周围的影响

在公路工程施工中,因为受到施工操作的影响,所以周边的地基会出现不同程度的隆起或者沉降现象。针对这种问题,如果在路堤边坡周围有居民或者是重要的建筑物时,应该站在整体的角度上进行充分分析,对多方面因素进行全面考虑,从而有效降低总沉降量,在这一过程中还需要对剪切变形问题进行合理控制。另外,因为受到工程实际状况的影响,应该对可能受影响的重要建筑物或者是居民采取必要的保护措施,或者是采用高架桥来替换路堤。

6、结语:

综上所述,如今,在现代社会经济不断发展的背景下,公路工程施工在其中起到了非常重要的促进与影响作用。因此,在公路工程施工中,对于相关的施工人员而言,一定要对质量控制工作引起高度重视,全面认识到软土地基处理对整个公路工程质量所产生的作用。因此,要加强对软土地基处理技术的研究工作,要根据实际情况对软土地基处理技术进行合理选择,对施工方案进行不断细化与完善,对其中的注意事项引起高度重视,从而保证软土地基处理目标的实现。

参考文献:

[1] 赵凯,王晗.浅谈软土地基处理的方法[J]. 中国新技术新产品,2019(31):193-194.

[2] 张新宇.青银高速公路软土地基分析与处理[J]. 公路运输文摘,2019,4(17):150-151.

[3] 雷乃金.岑悟高速公路软基处理措施[J]. 中国水运(理论版),2019(05):213+216.

论文作者:葛玉凤

论文发表刊物:《防护工程》2019年20期

论文发表时间:2020/3/7

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