柳州市公路管理处
广西壮族自治区柳州市545001
摘要:文章在对软基的特点、基本工法以及搅拌桩施工中的注意事项进行介绍之后,基于目前公路工程软基处理中存在的问题,提出了目前比较常用的几种软基处理施工技术及其要点,以供参考。
关键词:软基处理施工技术;公路工程施工;应用
1引言
目前,我国经济快速发展中呈现出公路工程的建设和运营里程在急剧增加的发展趋势,但是在公路工程的建设范围不断扩大的过程中,也遇到软土地基的概率较高的情况。由于软土路基本身表现出较为松软的土质以及较低的承载力,如果没有有效地处理则容易引起公路工程的沉降和裂缝等问题。这就需要针对公路工程施工中遇到的软土地基的特点来选择合适的工法进行软基处理,保证公路工程的施工质量、安全和使用寿命。
2软基特点、工法和搅拌桩施工注意事项
2.1软基的特点
软土通常来说就是水下沉积的软弱粘性土或者淤泥,甚至可能还存在腐泥或者是泥炭层,因此说其成分较为复杂,而且还会表现出以下特点:首先,就是会表现出具有较大的软土层空隙和含水量的特点。这主要由于其中的成分较为复杂,尤其是含有较多的有机质,在沉淀作用下就会向絮状结构进行转化。不仅会使得含水量增加,甚至可以达到80%以上,而且孔隙比也会在1~2的范围之内,因此会表现出显著的流变性的特点。其次,就是具有较低的抗剪强度。对软基进行统计可知,其通常的抗剪强度都会在20kPa以下。针对其缺点则可以通过荷载作用或者排水固结作用来进行改变。最后,就是具有显著的结构特点,主要就是表现出在受到挤压或者振动的作用下会影响其结构的稳定性,甚至是发生流动的问题,导致公路工程无法满足其载荷承载的作用,出现结构不稳定并导致病害的发生。
2.2软基工法分析
目前,在高速公路中比较常用的几种软基工法有以下几种:一、强夯法。此种工法简单来说就是通过机械设备将具有非常大重量的重锤从高空坠落来对软基进行夯实,不仅可以实现对软基中水分的清除,而且可以实现路面强度的提高,比较适合在黏土以及沙土路面中应用。
二、置换填充的方法。就是针对软基中具有较低强度的软土,对其进行挖掘之后,通过其他的砂砾或者碎石等进行填充和置换的方式来实现路面承载能力的提升,满足公路工程的设计要求。
三、固化处理软土层表面的方法。此种方法主要就是通过辅助渗透材料的添加并结合排水设计来将软土层中的水分排出,实现对软土层的固化。可以在确保软基处理效率的同时,防止出现对软基的深度剪切问题,实现加固效果的提升。
四、高压喷浆保护法。此种方法就是通过高压设备将软土与外界的起到固化作用的土层进行结合,通常可以使用混凝土来对软土层的强度和压力进行改善。这就是通过机械设备将混凝土喷射到软土层的内部,在与其混合并凝固之后起到固化的作用来实现软基强度的提升。
此外,还有增强结构体夯入软基中的方法,也就是通过将钢筋结构的夯入来实现软基承载能力的提升,也可以实现置换填充效果的提升,保证满足公路工程的设计规范要求。
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2.3搅拌桩施工注意事项
在软基处理中,搅拌桩施工是最为常用的方式,在此类技术应用中重点需要做好对质量的控制,不仅要避免出现喷浆以及断桩问题的出现,而且在出现上述问题时需要重新进行施工。此外,在施工之前为了保证回填以及压实作业施工质量,需要经过对地质的深入调查来实现对障碍物具体情况的了解。在施工中做好对施工速度的控制以及观察和记录,保证管线和管道布置的科学性,确保公路工程的使用性能。
3高速公路软基处理常见问题分析
在高速公路工程中进行软基处理的过程中比较容易出现的问题主要就是路面沉降、开裂以及具有较高含水量的问题。其中,对于路面沉降来说,需要做好按照有关规范标准来施工,并且重点要做好对结构强度的控制,否则容易出现地基沉降加速的问题。针对路面开裂的问题,如果其出现了较高的沉降量问题,加之其本身存在较大的土层孔隙问题,则会导致不均匀沉降问题的出现。在长时间的运营过程中,在载荷的作用下就会进一步发展为路面开裂问题从而影响其使用寿命。最后针对其中存在较高含水量的问题,主要会表现出在地下水的浮力影响下会导致进一步沉降问题的发生而对公路施工造成影响,这就需要做好施工过程中的水分含量的精确控制工作。
4高速公路施工中软基处理关键技术
4.1表层排水法
此种方法就是在路基地面上进行沟槽的开挖来对地表水进行排出,对表面涂层的含水率进行降低。常用的结构断面的尺寸通常为0.5m宽、0.5~1m深,针对其中盲沟的回填通常采用具有较好透水性的砂砾,也可以通过碎石来对路基和盲沟进行回填。
4.2砂垫层法
此种方法就是在软土地基上进行0.6~1m厚度的砂垫层的铺设,此砂垫层主要起到上部排水层的作用来提高沉降的速度,或者是作为路堤的地下排水层来对堤内水位进行降低。此种方法比较适合在路基高度在极限高度的2倍以内、软土表层地壳具有较高的渗透性、软土土层的厚度较薄或者满足双排水的条件、当地沙场与施工现场的距离较近且对工期建设的要求比较低的情况。此砂垫层通常采用级配比较好的中砂或粗砂,而且颗粒不均匀系数通常在5以下,含量在3~5%以内。
4.3水泥搅拌桩法
此种方法就是在钻孔中将水泥水合物灌入并与周围土体发生反应之后来形成复合土体,多个钻孔通过上述措施之后实现周围软土的结合和软土路基承载能力、稳定性的提高,同时实现路基沉降量的降低。此方法不适合在地基土的pH值在4以下或者天然含水量在70%以下的软土地基中应用,而且也不太适合在含有伊利石、氯化物的黏性土或有机含量较高的地基土中应用,也不适合在含有碎石或卵石的地基土中应用。
4.4抛石挤淤法
此种方法就是在软土地基的表面进行大量的片石或砾石等比较坚硬材料的抛填,起到对原有淤泥质土的排挤作用,实现地基荷载能力和稳定性的提升。此种方法比较适合在常年排水不便的洼地或具有较薄的表层厚度、表面无壳的地基中应用,也适合在软土沼泽或软弱土地带中通过将石头沉入2~3m深度的地基中应用。
5结语
针对目前公路工程中比较常见的软土地基问题,不仅要掌握软基的特点和基本的处理方法,还要结合实际情况和具体工程施工要求来进行软土地基处理技术的选择和应用,且在不断进行施工的过程中加大对新技术和新设备的资金投入,通过不断学习来提高技术水平,通过科学合理的软基处理方式来实现公路工程施工质量和安全的提升。
参考文献:
[1] 熊剑. 软基处理施工技术在市政公路施工中的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2018, No.262(16):135.
[2] 李开展. 软基处理技术在市政道路施工中的应用研究[J]. 商品与质量, 2015(17):56-57.
论文作者:覃国庞
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/9
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