软土地基处理技术在公路施工中的具体实践论文_燕军亮

软土地基处理技术在公路施工中的具体实践论文_燕军亮

内蒙古路桥集团有限责任公司

摘要:随着我国社会经济的迅猛发展,村村通公路已经是大趋势,面对软土地基的施工问题也是家常便饭。但如果不能掌握处理软土基地的技术,妥善处理问题,将可能导致路基坍塌裂开,不仅不能保障公路施工质量,还会对经济发展和交通安全造成严重的不良影响。因此,在实际处理软土地基的过程中,要掌握娴熟的技术,不断提高应对问题的能力,为公路建设工程顺利实施保驾护航。

关键词:公路工程施工;软土地基;处理技术

一、公路施工中软土地基的显著特征

(一)含水量比较高

公路工程软土地基施工过程中,最明显的特征就是含水量较高,天然软土的含水量达到了35—75%左右,普通地基的含水量与其相比有着一定的差距。在实际施工过程中,有一部分软土是以流动状态呈现的,这在很大程度上影响了公路工程的正常施工,所以公路工程在实际施工过程中,应该通过针对性的措施减少软土地基的含水量。

(二)压缩性大

一般情况下,软土地基有着0.5~1.0MPa的压缩系数,此类软土的压缩沉降量大且排水固结缓慢,地基稳定性也不好。在软土结构中,通过会存在正常固结土和未完全固结土两种类型的软黏土结构,但无论是哪一种软黏土结构,在一定程度上都会影响到公路的施工。

(三)渗透性小

对于薄纱层的黏土而言,软土的固结速率之所以缓慢,则是因为在很大程度上受到渗透系数的影响。通常情况下,均质黏土每秒渗透系数在0.00000001~0.0000001cm的范围之内,所以一旦均质黏土受到载荷的影响,强度就会变低及固结速度变慢。如果土壤所含的有机质含量处于较大状态下,不但会出现气泡,而且还会导致排水道堵塞,从而降低软土结构的渗透性。

二、软土地基对公路路桥的危害

(一)路面沉降

如果没有对软土地基进行有效地处理,那么公路的路桥路基很容易发生不均匀沉降,导致桥梁倒塌等安全事故。因此在施工中,要提高路基的压实度。在实际施工中,施工单位无法有效控制路桥地基的压实度,影响了路桥地基的稳定性。尤其在多雨的地区,雨水对路桥过渡段侵蚀的比较严重,导致路堤填土大量流失,削弱了路堤的强度,从而导致路面沉降现象。

(二)路面侵蚀

目前国内大多数的路桥路面使用的水泥、砂石等材料,这些材料虽然一定程度上提升路基的抗压能力,但是抗腐蚀性和抗冲击力比较差。如果长时间被雨水冲刷,雨水会侵蚀到混凝土结构内部,造成混凝土结构开裂等现象,影响路桥的密实度。给公路运行带来巨大的安全隐患。因此在施工过程中,施工单位要采取有效的措施,抵抗路桥路面的腐蚀。

三、路桥软土地基处理方法

以某公路路桥工程为例,全程长6200m,整个路桥设计为4车道,整个路桥的设计速度是80km/h,路基的总宽度为25m。由于路桥的施工长度比较长,施工环境比较复杂。该工程有段距离是软土层,软土层属于粘性土,土壤中含有大量的水分。如果在施工的过程中,没有采取有效地措施,则可能影响整个路桥工程,因此必须对工程的软土地基进行处理。根据该公路路桥的实际情况,采取了不同的处理方法。

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(一)软土地基的表层处理方法

对表层软土处理的方式有三种:①在表层添加固化剂。如果地基的表层是粘性土,那么在粘性土内部添加适当的固化剂,利用固化剂固结土层,将土层连接成为一个整体,从而达到固化土层的目的。常用的添加剂有水泥、生石灰、熟石灰等,通过石灰浆材料对软土层进行搅拌,降低软土层的含水量,提高软土层的地基强度和压缩性,从而保证后续施工机械能够进入到施工场地;②铺垫材料法。由于软土地基软土分布一般不均匀,在施工前要对不均匀地基进行处理,这样才能确保路桥施工地基不会出现侧向变形和局部沉降的问题,采用铺垫材料法对软土地基进行处理,能提高了地基抗拉力和抗剪力,从而确保地基的稳定性,保证机械顺利施工。铺垫的材料一般化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅灯;③砂垫层法。软土层含水量比较高,土层薄弱。如果在软土地基铺设砂石,能够提高软土层的承载力。一般而言,砂石铺垫法适合0.5~1.2m软土层。这种厚度能够充分发挥砂垫层排水的功能,对软土层进行固化,从而便于机械进入施工现场施工;④表层排水法。软土地基处理方法应该结合具体的施工环境,采取有效的处理方法。如果软土层土质比较好,但是土层含水量比较多,就可以采用表层排水。具体的操作方法如下,在填土之前,在地表开挖沟槽,将地表水排除。这样就能有效地降低表层土壤的含水量。

(二)换填法

换填法是将软弱地基的土壤置换为优质的土壤,从而降低地基表面的沉降量,保证填土的稳定性。使用这种处理方法,换填的材料一般使用透水性比较好的土壤,填换的时候应该从中心向两侧进行分层填筑,分层填筑的时候每一层的厚度必须保持一致,厚度在15cm左右。换填法比较常见的有三种施工方法:强夯挤淤法、垫层法、砂石层填换法。

(三)强夯法

强夯法是一种非常成熟的处理方法,主要是将重锤的重力势能转化为冲击能量,瞬间产生的动能作用在地基上,从而压缩各个土层的孔隙,将孔隙的水分子和空气排出土体外,达到压缩和密实土体的目的。强夯法施工比较简单,需要的设备比较简单、施工速度快、需要的原材料比较少,因此在软地基处理中应用的比较广泛。比如国道扩建工程湖南路段项目,该施工区域内的有不少杂填土,主要以碎石、粘性土为主,并且还有不少泥炭性页岩石块和建筑垃圾等,因此需要对地基土层进行加固。在施工的时候采取了强夯法。为了确保强夯法符合该路段土层施工,在施工前对施工区域的土壤进行夯实测试,确定合格以后,才开始在施工区域大范围推广。

四、路桥软土地基处理过程中注意事项

路桥建设过程中,地基原有的应力和承载力也会发生变化。因此地基设计时,必须保证地基的承受负载不能超过地基的承载能力,确保地基有足够的承载力抵抗地基整体破坏。地基如果发生沉降,在变形允许的范围内,必须保证建筑主体不会发生变形。软土具有压缩性强、含水量大等特点,主要分布在沿海地区,这些地区的道路交通四通八达,给道路桥梁施工带来了一定的难度。因此在施工前,施工单位一定要仔细勘察,对施工区域的地形、水文条件进行勘察,详细了解施工区域的地形地貌,更好地完善施工方案。施工环境是公路软土地基施工技术受到影响的重要原因,施工遇到的地质灾害、水文变化、气候条件都会影响施工质量。比如在雨季施工的时候,雨水很容易渗透到软土地基中,并对软土地基形成一定的压力,造成水土流失、地基沉降,从而增加施工的难度。施工前必须将这些自然因素考虑在内,避免自然因素影响工程施工。软土层处理的方式有很多种。但是在施工的时候还需要考虑地基的条件和道路的等级,采取合适的施工方法。

结束语

总而言之,软土地基由于其特殊的物理性,处理不当,就会造成公路的开裂、路面凹凸不平、车辆行驶颠簸等问题,导致公路的行车安全出现不同程度的问题。此外,软土地基如果得不到妥善处理,地基容易失去稳定性,导致构造物不同程度的沉降,使公路失去稳定性,严重损害来往车辆及司机行人的安全,这就要求我们在以后的实际工作中必须进一步重视研究对软土地基的处理。

参考文献:

[1]冯永明.公路桥梁施工的软土地基施工工艺[J].交通世界,2017,07:60-61.

[2]田健.软土地基处理技术及在公路施工中的应用[J].低碳世界,2015,34:134-135.

[3]李永江.强夯法在公路软土地基处理中的应用[J].内蒙古公路与运输,2012,04:53-54.

论文作者:燕军亮

论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期

论文发表时间:2017/10/18

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