摘要:公路工程施工建设和公众日常生活有很大联系,可为各种车辆运行提供方便,使国内交通网络渐渐扩大,同时还可提升车辆行驶速度,避免拥堵。但不同地区地质条件有很大差异,因此,在建设公路时常常会出现软土路基问题,加之软土路基稳定性较差,在建设公路时,路基稳定性、安全性就需人们重点关注。为此,深入分析公路施工中软土路基的施工技术及处理方法非常有必要。因此,我们一定要高度关注软基处理工艺。笔者以一个实际案例,分析了软基项目的路基处理工艺。
关键词:公路施工;软土地基;软基处理技术
引言
公路施工建设经常会遇到软基,尤其是在交通事业快速发展的局势下,软基问题已成为影响公路建设的主要因素。通过对软基的了解可知,软基的天然含水量远远高于液限,而且孔隙比也在1.0以上,不满足作为公路基层的要求,必须对其进行适当处理,否则将造成不均匀沉降、路基失稳等问题。
1 软土路基概述
软土地基的显著特征是天然强度低、压缩性高、土层含水量较多,这样的地基承载力大多较低,如果处理不当便会影响整个公路施工工程质量。强夯、换土置换以及深层搅拌等技术都是有效地软土地基处理技术,这些处理技术的侧重点在于改变地基土层中的含水量,提高软土强度,使其达到高速公路施工建设对地基的要求。具体而言,强夯处理技术是以强烈冲击的方法来改变土质的性质,起重机是强夯处理技术的主要机械设备,这种技术操作容易,耗费的时间成本低,能够适用于砂土软土地基的处理。换土置换处理技术主要用于湖泊、沼泽地区,这些地区软土地基中的有机质成分含量高,如果这些有机质成分含量高于百分之八时就需要使用该技术。其操作方法也很简单,只需要用一些土质性能良好的土壤回填于湖泊沼泽地区即可。深层搅拌处理技术是通过加入固化剂并利用深层搅拌机械将软土地基和固化剂强制拌和,使软土地基硬结从而达到提高地基强度的目的。
2 软土路基变形特点
路堤的强度和稳定性与路基的湿态密切相关。路基的湿态由土壤含水量决定,含水率取决于各种湿源的作用和持续时间。由于道路宽度较低,路基、排水设施不完整或失效,雨水和污水渗入路基,地下水位上升,路基在潮湿状态下长期存在,加之土壤水分稳定性差,导致路基软化问题。它有三个主要特点:大变形;压缩稳定性所需的时间长度;横向变形大于平均值。变形:软土主要是指淤泥或淤泥质土,其含水量大,水不容易流出来;所需的时间长度压缩稳定性:软土主要是由粘土构成,尽管孔隙较大,但单孔细,孔内水很难流动,在荷载作用下饱和土后,水不能尽快排出;侧向变形:大于平均土壤质量和侧向变形和竖向变形条件相同的情况下比一般的土体较大。
3 公路工程施工过程中软土路基施工技术要点分析
3.1 对地表面的处理
在高速公路施工中,如果软土地基表面的土比较松软,为了减少施工的复杂度,可以直接对其表面进行处理,比如排水、换填料等方法,以此增强软土路基的地表强度,提升其局部抗剪能力和抗变形能力,并为后续的机械作业施工做好准备工作。为了方便施工建设,在做此环节的工作时,可以有意识的在地基之上覆盖一层填土,使其荷载达到均衡状态。通常情况下,软土地基的地表土土质都比较好,只不过其含水量过大,为了降低其含水量,可以直接对其进行开挖槽沟,将地表水排出。直接开挖槽沟的方法不仅能够达到排水的目的,而且能够有效减少工程量,减少施工处理时间,保证施工进度。当地表面中的水量被排出之后,对于之前所挖的槽沟要及时进行回填处理,所使用的回填材料一定要具备较强的透水性。
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3.2 化学固结法
在当前的软土路基的施工中,化学固结法的应用比较广泛,并取得了良好的应用效果。所谓化学固结法,就是指利用化学手段,对软土路基进行固结处理,进而达到稳固地基的施工效果。一方面,化学固结法能够有效的提高路基的强度,确保公路的施工质量;另一方面,化学固结法的应用便捷,且成本相对较低、时间较少。因此,化学固结法在公路软土路基的施工中,应用效果显著。具体而言,化学固结法的施工工艺主要表现为:灌浆法、高压喷注浆法和深层搅拌法。其中,深层搅拌法的应用比较广泛,该施工方法主要是在软土中掺入化学固化剂,并在搅拌机的搅拌之下,促使固化剂与软土发生化学反应,起到提高软土路基强度的有效作用。因此,针对不同的施工环境、标准要求,科学选择化学固结法,进而提高施工。
3.3 水泥深层搅拌桩施工技术
施工人员在展开公路项目施工时,将水泥深层搅拌桩施工技术处理方法运用于整个软土路基施工中,把硬化之后的水泥当做媒介物,加入路基软土内,以形成十分坚固的混合物,而且水泥所产生的粘合作用比较好,可使软土性能得到明显改善,从而与公路工程施工要求相符。水泥与软土可较好地融合且产生相应的反应,最终使土体强度得到进一步改善,可消除公路路面变形,同时也会使公路软土沉降速度明显降低。施工人员运用水泥深层搅拌桩施工技术处理公路软土路基,能使路基沉降量逐渐降低,稳定边坡,使软土路基自身承载力渐渐提升,因此,在公路软土路基处理中应用较广。施工人员使用水泥深层搅拌桩施工技术时,需严格按照标准施工要求进行施工,对一些特殊地段软土路基,应保证施工流程和施工工艺相符,从而改善软土路基的施工效果。
3.4 预压与堆载预压技术
第一,软土路基施工观测应贯穿全过程,首先初期阶段,每层观测一次,当软土填充到设计高度时,必须保持每天观测一次直到标高结束;其次在进行堆载预压时,要制定出一个时间适宜的观测周期(例如4d为一个周期),直到预压作业期满;第二,加荷速率是预压技术的关键所在,通常控制在0.1m/d为宜,有利于降低由堆载过高而产生的局部破坏;第四,堆载预压时,其顶部面积一定要大于底部面积,且底部面积要适当加大。
3.5 排水固结法
通过铺设在水的软土路基排水,从而巩固公路建设质量,提高软土路基的稳定性和强度的土壤,适于薄粘土路基软土较厚的土壤层,部分不宜使用,因为厚土严重影响软土路基的稳定性。排水固结法可分为塑料排水板和砂井。打砖块砂井的方法是在软土路基上做许多规则的小洞和钢管下来的洞进入路基,然后对一些沙子进行空抽,形成沙柱作为排水管道[4]。这不仅成本低,而且最大程度上避免了软土的堵塞和排水系统的堵塞。塑料排水沟放入软土层,作为排水通道,方便软土排水。但无论是砂井还是塑料排水板,都可以通过吸力排水泵或大气压在软土路基上用薄膜密封出水分。
结束语
道路是国家的命脉,不但能够带动国家经济进步,同时还能够为广大群众的出行创造便利。然而在建设的过程中难免会遇到软土路基,此类地基的稳定性较差,对道路的质量有严重的影响。因此为了避免不利现象出现,就要积极研究软基处理技术。如今有很多的技术被应用到软基处理工作之中,它们也有着各自的优缺点,因此在工作中,一定要结合项目所处区域的地质情况选择适合的处理方法,只有这样才可以切实提升路基强度,增加它的稳定性。还应该加强对公路软路基的施工管理,此过程的有序进行离不开先进设备的使用。
参考文献:
[1] 林雄. 浅谈公路工程施工中软土路基的施工技术应用思路[J]. 中国新技术新产品,2015,(24):132.
[2] 秦斌. 关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]. 科技创新与应用,2014,10(03):187~188.
[3] 田贵富. 刍议公路软土路基设计中存在的问题及处理措施[J]. 建筑工程技术与设计,2016,14(36):125.
论文作者:孙和阳
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
标签:土路论文; 路基论文; 公路论文; 技术论文; 预压论文; 稳定性论文; 固化剂论文; 《建筑科技》2017年第8期论文;