摘要:软土沉降一旦发生会带来很大的危害,引发不同程度的沉降现象,严重威胁交通运输安全,阻碍交通事业的进一步发展。正由于软基存在这样的危害,在实际施工过程中,必须全面提升重视度,依据公路工程的实际情况,选取科学合理的处理措施,通过对路基环境的有效改善,确保工程的施工质量。本文笔者对公路施工中软土路基的施工技术处理进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:公路;软土路基;施工技术
1软土路基对公路施工造成的危害
软土路基(简称软基)构成较为特殊,其基本性能无法满足交通运输要求,一般情况下,软基对公路施工造成的危害主要有两大类:其一为路堤滑坡,在施工过程中,软基为路基组成部分之一,由于受软土自身特性影响,使得路基稳定性大打折扣,无法有效确保路堤强度。在具体应用中,易产生滑坡等问题,进而对公路施工造成不同程度的影响,不仅延长了施工周期,还增加了工程施工造价;其二为路基沉降,路基沉降为软基重要危害体现,如果未能对软基段施工给予足够的重视,处理不规范,将造成软基变动,使路基失稳。2软基施工影响因素分析
2 通过软基段施工实践得知,会对施工质量造成实际影响的因素有:
2.1施工条件
如果公路施工条件不同,则对技术工艺也会提出完全不同的要求。比如,对普通公路工程而言,软基施工及施工顺序方面的要求相对较少,不会对公路自身整体使用性能造成影响;对高级公路工程而言,会对软基施工提出很高的要求,需先对软基进行有效处理同时确定各项沉降因素,在软基完全稳定后才能进行施工,通过这样的方式能防止由于软基造成的沉降、断裂等问题。
2.2施工环境
公路施工环境为软基施工的重要影响因素之一,施工过程中遇到的地质、水文、地理与气候都会对施工造成直接影响。比如,施工期间降雨充足,易对软基形成一定压力,如果未进行有效的防水,则会使大量雨水进入路基当中,降低了路基的使用性能,进而造成地基沉降等问题,增大了施工及管控的难度。
2.3公路形状
公路基本形状为影响软基施工的又一重要要素,而且公路形状对于软基处理技术的选取有直接影响,如果软基处理技术选取不当,则不利于公路自身稳定性。比如,对路基宽度较大的公路而言,如果运用传统换填法或者碎石桩法,则极易对路堤基本结构造成损坏,使得路面承受极大的压力,在投入使用以后就会出现沉降等问题。由此可见,软基施工会受到很多因素的影响,在实际情况中必须采取合理的处理措施。
3软基施工技术处理方法
3.1排水固结法
排水固结法,指在软基下方安装排水砂井,同时在软基的上方实施重力预压,以此排空路基当中的水分,使路基稳定性达到可控范围之内,限制其沉降的发生。在运用排水固结法进行施工时,路基填料间的空隙,在运用该方法实施软基处理时,会发生一定程度的固结变形,因此这一方法适宜在水分饱和的软基土层中应用[1]。具体就是在对软土路基的施工中,使用人为方法进行排水通道的铺设,同时结合科学的排水技术将路基中多余的水通过排水通道排出,这样一来就可以很好地缩小软土内部的空隙,使路基更加牢靠,起到提高稳定性和牢固性的目的。这种方法主要由加压和排水两个系统所组成,根据施工现场的主要情况,对这两个系统主要采用的是事先加载预压和逐步分级加载预压的方法,逐渐的将土壤中的孔隙水固结,达到提高路基抗压强度的最终目的。简单来说,排水固结法就是一项将土层中的水逐渐排出,最大限度缩小软土中的空隙,最终形成地基的固结变形的一项工程,其主要也利用了饱和土和软粘土的荷载作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2换填法
换填法可在深度较浅的软基中使用,首先将软基上的软土完全挖除,使用高密度、高强度材料进行换填,常用的填料有碎石与砂土等,通过换填,直到路基达到设计强度,在完成换填以后再进行压实处理,使路基具有合格的承载能力,达到降低沉降与避免变形的目的。从换填法的本质上讲,换填路基承载能力取决于填料自身的性能和承载力[2]。
3.3灌浆法
在公路软基处理过程中,通过对灌浆法的有效使用能大幅提升路基承载能力,同时还具有改善路基防渗性能的作用。该方法主要是将具有较高胶接性能的材料通过灌注的方式注入到软基当中,增强软基自身的结构密度,以保证软基承载力稳定性。灌浆法是一种具有较高整体性的软基处理法,在增强软基承载能力的同时还可以切断外界水流,避免了对路基造成的侵蚀,处理效果良好。
3.4CFG桩软基处理技术
CFG桩软基处理指的是将碎石、水泥与粉煤灰等材料混合在一起,形成一个承载能力较高的全新路基,新路基自身具备良好的排水能力[3]。CFG桩具有很强的可调节性,在黏性土与松散砂土等条件中较为适用,在填筑施工完毕后需进行有效的振动与碾压,以确保软基处理质量。在采用CFG桩软基处理技术进行施工时,不可避免的会对土体造成扰动,不同土体结构在受到一定扰动后产生完全不同的结果。如果土体本身密实度较高,则在扰动后会对其结构强度造成破坏,降低路基承载能力,因此在施工开始前需要对土体情况进行仔细的考查,以免起到相反的作用。
3.5强夯法
强夯法是指运用物理学的原理,对软基中填料施以夯实处理,并在杂填土缝隙中进行挤密,在强重力作用下,促使软基土质变得足够密实,进而起到提升稳定性的作用。然而,在实际施工中,强夯法的使用会带来极大的噪音,并且还会影响其他建筑稳定性,因此在选用该方法以前需要对周围环境进行考量,以免对后续施工造成影响。
3.6碎石桩处理
碎石桩是较为传统的软基处理法,处理效果良好,目前依然在广泛运用。该方法主要通过冲击与振动,促使软基表面形成多个孔径,再将实现处理妥当的碎石回填至孔径当中,同时加入一定量的黏结剂,提升碎石黏合性能,形成整体碎石桩,分担路基上的一部分压力。该软基处理技术应根据软基实际面积与性质确定桩身密度、位置[4]。由于桩身具备良好的稳定性,而且不会受到周围环境的干扰,还能避免路基不断下沉,加之成本低廉、效果良好,是公路工程施工中十分常用的软基处理方法。然而,这一方法不能应用在路堤宽度较大的公路中,所以其适用范围相对有限,还需得到进一步的改进[5]。
4工程案例分析
为深入探讨有效的公路软基处理方法,现以印江县新区市政公路为研究对象,对CFG桩软基处理技术的应用进行分析。公路K0+000~K3+200,路基宽度为26m,所有路基工程均为软基,地质条件以淤泥黏土为主,地表上存在厚度为1~3m的硬层,软基厚度为0~21m。本公路运用CFG桩对软基进行处理,桩径为40cm,按梅花形进行布置。桩长为17m,强度等级为C10,在CFG桩的基础上,还加铺一层褥垫层,更好的保证了路基强度。CFG桩施工工艺流程为:测量放样→桩尖放置→桩机就位→振动沉管→成孔检验→灌注搅拌桩→振动拔管→成桩试验→加铺褥垫层。CFG桩施工完成后需及时进行静力荷载试验,以验证地基处理后的承载能力。试验结果表明,地基处理后承载力满足设计要求,避免了软基对公路施工造成的影响,具有很好的推广与应用价值。
5结语
对公路工程施工而言,软土路基为最常见的问题之一。由于软基施工技术存在很多影响因素,所以在具体的施工过程中应根据工程实际情况,结合现有施工条件及环境,选取最为适宜的软基处理技术,同时编制相应施工方案,以确保充分发挥出软基处理技术的预期作用,强化路基稳定性与承载能力,达到确保公路工程施工质量的目的。
参考文献:
[1]李红梅.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家,2012(10):41-42.
论文作者:窦岩
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签:路基论文; 公路论文; 土路论文; 碎石论文; 方法论文; 稳定性论文; 能力论文; 《基层建设》2017年第8期论文;