软土地基处理技术在公路施工中的应用论文_张鹏飞

内蒙古路桥集团有限责任公司第二工程处 内蒙古呼和浩特 010051

摘要:我国社会经济的飞速发展带动了各行各业的发展,在这其中交通运输业因为在社会中起着比较重要的作用,所以随着其不断发展越来越受到社会各界的广泛关注,越来越多的公路项目开始规划建设。软土地基施工技术在公路施工中应用和其质量、工程进度、使用寿命之间存在着比较密切的联系,该技术的具体水平直接影响着公路的进行,因此在此过程中施工人员应当给软土地基一个较为明确的概念和定位,从而能够更加有助于施工人员准确掌握该技术。

关键词:软土地基处理技术;公路施工;应用

引言

近年来,我国经济的不断发展大大推动了城市化进程的脚步,道路的建设也得到相关部门的广泛重视,因此必须充分应用各种施工技术,从而促进我国交通行业的发展。由于我国的地域广阔,各地区的地势也各不相同,在公路的建设施工中由于受到各种因素的影响会存在诸多问题,尤其对于软土地基的施工是建设中的重点也是难点,本文对此展开了介绍。

1公路工程软土地基的基本特点

1.1含水量较高,孔隙较大

软土层主要是由黏土和泥沙颗粒所组成,含有大量的非无机物质,如高岭石、粘土矿物等。这些矿物质表面带有负电荷与周围介质的相互作用,形成偶极水分子在表面形成吸附水膜,由于不同地质的影响形成絮体结构,造成含水量较高及孔隙较大的现象。

1.2抗剪强度较低

通常情况之下,软土地基的抗剪强度较低。天然非排水性软土地基的抗剪强度一般低于二十千帕,有效内摩擦角大概是二十到三十六度之间,而固结软土地基的内摩擦角大概是十二到十七度。而且,软土层所具备的抗剪强度会因为地表深度的加大而变大,可以强化软土地基的固结对其性能加以改善。

1.3压缩性极高

软土地质土质疏松,具有极高的压缩性,最高可以到达的压缩系数,鉴于此项特性,当地表建筑重力超过土质强度,会导致建筑物不均匀大沉降,造成严重的安全隐患。

2公路工程软土地基的处理原则

2.1因地制宜

不同地区的软土地基在形态特征方面有一定的相似性和差异性,因此,对软土地基进行处理时,要严格遵守因地制宜的原则,并结合实际施工情况,包括地基情况、施工条件以及周围环境等,选择适宜的施工工艺,对软土地基进行处理,使其各项性能满足工程建设的要求。

2.2经济合理

施工过程中,要有效地实现经济效益的最大化,就要对施工过程的成本进行控制。要始终坚持经济合理的原则,制定可行性报告,并在综合考虑环保效益、机械设备使用率等因素的基础上,对软土地基的处理工艺进行选择,要尽量将设备和材料的运输等费用降到最低,以有效地节约成本。

软土地基的施工流程如图1所示。

图1软土地基施工流程图

3公路施工中软土地基处理技术的应用

3.1做好施工前的勘察设计工作

在公路施工之前,要对施工现场以及软土地基的实际情况充分的了解,勘察好地形为施工做好准备工作。首先要掌握施工的范围,根据地质条件的复杂程度,对施工人员进行任务分工,并制定合理的施工方案。其次,由于公路的施工相对与其他的工程难度较大,施工的内容必须具体很小的细节中才能确保工程的质量,例如设计方案和图纸的仔细审核、受自然因素影响下可能出现的问题分析、制定合理的施工预算等。最后,施工材料(水泥、砂石、钢筋;构配件等)和设备(装载机、吊车、挖掘机、输入泵、罐车)的选取,必须保证机械设备的数量和功能符合施工要求,同时要做好施工过程的监督管理工作。

3.2软土地基的表层处理

由于,软土地基的表面有很多的带有粘性物质,因此需要对表层进行处理,经常用到的有添加剂、表层排水、材料敷设和砂垫层等四种方法。

(1)添加剂法:指的是工作人员在表层的粘土中加入添加剂,可使得软土地基的压缩性能和紧实度大大提高,从而达到高的稳定性和填土固结的效果。此外也可以改善填土高度,加快施工进程。

(2)表层排水法:在表层的黏土部分可以适当地添加一些添加剂,有助于增加填土固结的效果,使得地基压缩性和强度能够得到有效改善。在软土地基当中,需要在地基的上层铺垫一些砂层,因为拥有较高的含水量,而且土层比较薄弱,因为砂层具有较强的排水性,所以在地基当中,需要将砂层安排在地下排水层,从而更好地对填土内部的水位进行控制,为今后的顺利施工创造有利条件。一旦发生这类情况,需要对铺垫材料慎重地进行选择,从而能够通过抗拉力和抗剪力对沉降问题进行改善,使得地基的支撑力不断增强,保证工程机械的顺利通过。

(3)材料敷设法:针对地基出现下沉的情况时会采材料敷设法进行补救。选用的材料多为玻璃纤维格栅或者化纤无纺布等。具体就是依靠自身的抗拉和抗剪能力来支撑地基,从而改善地基表层局部塌陷沉降的状况。

(4)砂垫层法:由于砂垫层含有排水层,其位置处于地基的上部,土层比较薄并有大量水分,因此可作为地下排水层,进而使填土内部水位下降,从而为施工提供有利条件。具体操作就是在软土地基的表层铺一层砂垫层(厚约为1米),通过吸水作用对软土层进行加固。

(5)粉喷桩路击固解法:目前,在我国公路的施工过程中,较为常用的方法是粉喷桩固结法,具体分成两个阶段:一是针对地域不平整情况,为了保证施工设备的正常、有效使用,在此期间施工单位需要在施工工作正式开始之前进行路面清扫工作,保证路面的平坦。在实际施工过程中,并不能保证所有路面的平整,因此对于部分凹陷的路面,需要采取一些特定的方法,诸如加垫砂土的方法;二是在路面较为平整的状态下,在施工过程中,需要对施工材料慎重地进行筛选,尤其是粉喷桩的材料需要认真地进行选择,以及对水泥的质量严格进行把关。在整个施工过程中,管理人员需要规范指导,尽可能避免影响施工质量的施工技术操作出现。

3.3软土地基的竖向加固

竖向加固即为在软土地基中安装竖向的排水桩,使水快速的排出,进而加快软土地基固结速度。这样有效降低软土地基中水分的同时也提高了它的抗剪性能。在实际的施工中根据软土地基不同的类型可采用不同的排水方式,例如打入型、袋装型、振动型等。

3.4软土地基的排水处理

公路的施工工艺,技术人员必须充分排水技术。从而提高软土地基的稳固性能。所以,施工前要对地基进行预压处理,同时增加多个排水系统,这样可以增加软土地基的施工效率。此外,当工程量较大时,需加大对工作人员和施工设备的投入来保证施工工程的有序开展和高质量完成。

4软土地基处理的新工艺

(1)水泥粉煤灰碎石桩。该工艺主要是在碎石、石屑、粉煤灰中掺入适量的水泥和水拌和而成,其和易性比较好。(2)高压水切割消淤,该工艺是通过高压喷射水枪沿水平方向对浮泥进行切刮,形成泥浆,之后再利用泥浆水泵对于进行抽取,然后将其堆放在低洼处。(3)劈裂注浆技术。该技术是在岩石或土中进行注浆,进而达到改善岩土力学与渗透性的效果。

结语

综上所述,地基建设是公路工程十分重要的因素,因各地地质不同而导致施工难度不同,其中软土地基仍是公路工程建设中的难点。软土地基施工十分艰巨,不仅需要对施工中各种问题进行搜集和解决,还需要从地质、建筑、使用、施工进度等多方面考虑,制定符合当地的科学施工方案,有效提高施工效率。在施工过程中还需要特别注意不良地质的情况,提高软土地基的强度,改善软土的透水性,提高地基的承载力,保证路基整体强度得到有效增强,保证公路工程质量,为社会发展,人们出行,提供便利,安全服务。

参考文献

[1]吴雷.公路施工中软土地基的处理技术[J].工程技术研究,2016,(8):79+83.

[2]朱家林.研究软土地基沉降问题的处理策略[J].上海市政工程,2010,(9):24.

[3]文光鑫.试析市政道路软土地基施工方法[J].大陆桥视野,2010,(6):32.

论文作者:张鹏飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/19

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