摘要:在公路工程之中,软土路基往往是不可避免的,但是只要采取有效的措施来对于软土路基进行处理,也能够使得软土路基充分地发挥其作用。在对于软土路基进行处理的过程中,经常使用的处理技术包括换填法、强夯法以及表层处理法等,在对于不同的处理技术加以应用的过程中,必须要严格按照相应的技术规范来进行操作,掌握技术要点,从而更好地保证软土路基的处理效果。
关键词:公路工程;软土路基;施工技术
引言
目前针对公路工程的软土路基施工,我国经过多年的探索和实践已总结出多种效果显著的施工技术。但我国地域辽阔,各个区域的软土路基实际情况不一样,因此在实际施工过程当中还应该具体问题具体分析,从而选择适宜的科学合理的软土地基处理方法,这样才能确保软土路基的施工质量,有效提高软土路基的稳定性,确保人们的出行安全,提高建设企业的经济效益。
1公路软土路基概述
1.1软土路基的概念
要了解软土路基,首先需要对于软土这一个概念加以了解,所谓的软土,就是指的那些强度非常低,而压缩性又较高且透水性较差的软质土壤。一般来说,软土可以分为三类,第一类是淤泥,第二类是淤泥质土,第三类是软粘性土,无论哪一种软土,对于公路建设都是极为不利的。在进行公路施工的过程中,如果遇到了软土路基,将会给施工活动的开展带来极大的阻碍。因为软土路基的稳定性不高,如果直接在其上面进行公路的修建,可能会使得公路出现较为严重的沉降,严重时还将造成公路路面的开裂。所以如果不采取有效地措施来对于软土路基进行处理,就不能够较好地保证公路工程的质量。
1.2软土路基的特征
对于软土路基而言,其最为显著的一个特征就是流动性往往较强,所以软土路基实际上是不适宜作为路基的,因为路基是道路结构的主要承重部分,如果其流动性过于显著,无论是道路施工还是其正常使用,都会受到严重的影响。其次,软土路基的含水量一般较高,正因为其含水量较高,所以导致其抗压性能较差,因而在实际的使用过程中,软土路基是不能够承受过大的荷载的,所以如果要想对于软土路基加以应用,就必须要采取有效的措施对其进行处理,使其能够满足公路建设活动开展的需求,这样才能够在施工的过程中更好地对于软土路基加以应用。
2公路工程施工中软土路基处理的常见问题分析
2.1公路工程岩土勘察中依据不充分、目的不明确
为有效处理工程设计与工程施工过程中产生的岩土问题,不仅要对设计图的深意进行了解,结合图纸要求进行施工,而且要合理规划工期进度,不可一味赶进度。然而在施工实践过程中依然有大量亟待解决的问题,第一,一味盲目追求进度,提高完成工期,提升经济效益而加速施工,在一定程度上损坏了公众利益,埋下安全施工隐患;第二,未能全面了解施工现场地质条件,缺乏有效的地质灾害调查举措,对不良地质的作用不够重视;第三,未能准备齐全勘察报告的前期资料,未能全面掌握拟建工程项目的勘探坐标点、结构形式等数据。第四,缺乏先进的勘察技术,不利于获得准确的勘察数据。对工程场地原有的地形地貌、不良地质作用与地质灾害调查不够重视。
2.2公路工程勘探孔深度及间距设置
通常情况下,必须结合工程地质的性质选择合适的勘探深度,若工程地质具有良好的性质,例如岩石基地区勘探孔深度不宜过深;若地质的性质不佳,比如淤泥地区,则需要进行深层次的勘探深度。在对地质性质进行全面了解之前,还要摸清各个勘探区的地层状况,不同的地质性质应选择相应的勘探方案与施工方案,此外,软土路基是否复杂还对各个勘探点的距离有所影响,若软土路基结构较为复杂,则尽可能密集地设置勘探点,而不能忽略地质状况而随意进行施工,造成和工程地质性质不相符,引发工程隐患的不良后果。特别是当前工程勘察市场激烈的竞争环境,勘察的结果会受到经济因素的深刻影响。在开展公路工程项目的地质勘察过程中,要密集地分布勘探孔,有效确保安全施工。
3常见的几种公路工程软土路基施工技术
3.1排水固结处理施工技术
针对具有一定饱和度的黏性软土路基可以采用排水固结方法来进行施工处理。其施工方法如下:将竖向的排水体安设到软土路基当中,软土路基受到水体的挤压则会将其中的部分水分挤压出来。经过挤压之后的软土路基则会逐渐发生固结,软土路基的强度也随之提升。图1是塑料排水板排水固结法示意图。
图1塑料排水板排水固结法
3.2换填法
换填管理法在公路工程软土路基的施工中是应用非常广泛的一种方法,对于地表下0.5~3m之间的软土较为适用。从下表1中可以看到常见的三种不同的地基处理方式其路基承载力的具体情况,使用换填法对于促进路基承载能力的提升,提高公路工程运行的稳定性效果显著。
表1不同地基处理方式下路基承载力情况
采用换填法来处理软土路基需要做到以下几点:填补材料必须严格根据相关要求以及施工环境来选择,必须符合无腐蚀性、稳定性良好等条件;软土开挖的深度要控制在合理范围之内,过深或者过浅都会影响到公路工程软土路基的稳定性与牢固性。
3.3表层处理法
在进行公路软土路基处理的过程中,表层处理法也是一种常用的处理方式,所谓的表层处理法,就是指的对于地面表层较为软弱的部分进行强化,使其强度能够得以提高,从而满足公路施工的要求。而在实际的应用过程之中,所采取的强化措施一般都是地质排水,在将软弱层的水分加以排除之后,使得土层的强度能够有所提高,进而满足施工活动开展的要求。所以在对于公路软土路基进行处理的时候,如果软土表层的质量较好而且含水量相对较高,就可以采用此方法,而在应用此方法的时候,应该先挖一条排水沟,让水通过排水沟排出,在通过排水沟排水之后,还可以向表层填埋砂砾或者石块,从而使其强度能够得到提升,而且通过加入砂砾或者是石块,也能够使得软土路基的材料构成得以改善,从而有助于进一步提高路基的强度。除了添加砂砾以及石块之外,还可以向土层中加入一些韧性材料或者是砂砾石块垫层,通过这种方式来使得路基的承载力得到提高。而且在添加韧性材料或者是砂砾石块垫层之后,路基的抗剪强度也能够得到更好地改善,同时还可以有效地减少路基的沉降量。此外,在加入垫层之后,还能够进一步加快软弱土层的排水固结速度。所以说在进行公路软土路基处理的时候,还可以对于表层处理法加以应用,从而使得软土路基能够得到有效地改善。
3.4高强度夯实法
除了换填法以及表层处理法之外,高强度夯实法也是公路软土路基处理过程中经常使用的一种方法。而高强度夯实法的原理就是因为软土路基的土质十分的松软,所以导致其无法承受较大的荷载,而这又与公路施工和使用的实际要求不符,所以要进行公路软土路基处理,一个最为主要的任务就是提高路基的强度,而高强度夯实法就是一种提高路基强度的有效方式。高强度夯实法的原理以及施工都较为简单,但是在对于该方法加以应用的过程中,首先必须要根据工程的实际情况来对于夯实机械加以选择,同时在进行夯实的过程之中,还必须要不断地对于夯实的程度进行监测,通过对于碾压及夯击的力度、次数等进行有效地控制来实现对于夯实程度的掌控,有效地保证了路基夯实的效果,同时也能够有效地避免资源浪费。虽然高强度夯实法的施工较为简单,但是在实际的应用过程中,也必须要严格按照施工规范要求来进行操作,这样才能够确保软土路基的夯实效果。
3.5灌浆法
想要提高软土路基的承载能力,除了通过上述方式之外,还可以采用灌浆法,灌浆法的使用能够大幅度并且持久地提高路基的承载能力,而且路基在使用过程中也不会出现渗透的现象,总体上来说,这种方式的性价比极高。这个方法主要是在软土路基中加进一些高胶接性能的材料,这些材料主要是通过灌浆的方式进入到路基内部,将路基的低密度提高,确保路基的承载能力达到公路需求。这种方法不仅可以增加路基的实用性,落实到承载能力上,加强路基的承载能力,还进而提升了软土路基的防渗漏性,因为水流经过路基时不会渗漏下去,因此对路基的持久性来说,有一定的好处,增加的路基的使用寿命。这种方式与其他方式相比,因为好处是多方面的,所以从性价比角度来说,要高于其他方法。
4工程案例
4.1工程概况
某公路工程所在区域是半湿润的季风性气候,四季分明,且公路沿途的绝大多数区域都是比较湿润的路段。其地势较为平缓,处于低洼地段,岩层有人工填筑层和海基层、冲积层三种;空隙潜水是其主要的地下水来源,同时靠着地表水补给,水位埋深比较浅,混凝土路基同时受到地表水以及地下水的腐蚀。该公路工程设计总长是17.8km,宽为24.8m,荷载等级超过23级,车辆行驶速度要求是100km/h。
4.2软土路基施工
此路段的路基工程具有水位高,淤泥厚等特征,同时排水和积水方面问题也比较严重,结合实际情况,决定使用换填法来处理软基。施工过程中,使用一定数量的片石抛掷,注意片石的半径须严格控制在30㎝以内。填充的石块较水面或者淤泥顶端高出20㎝时,可以使用石屑来找平并进行填筑,然后以中线为准,向着路基的两侧抛掷。需要注意的是,部分区段路基的横坡度为1∶10,需要从另外一个方向进行抛掷,让淤泥从两边排出。当片石高出水面后,则可以使用碎石来填平,利用重型压路机来碾压路面,填土工作要等到反滤层铺设完工之后才能进行。结合设计方案,使用竹竿确定坡角位置,然后再顺着原路往东使用推土机和挖掘机来对公路的淤泥位置进行填筑施工。为保证软土路基中的淤泥都能够有效排出,要利用50T压路机的辅助作用来进行碾压作业。路基填筑完工之后,注意测量填筑的高度以及压实等各方面的情况,严格进行弯沉试验,只有试验合格才能进行后续作业。
4.3软土路基施工质量控制措施
(1)由于公路路基周边的填土杂质以及耕植土都会对公路工程路基坡脚的质量带来严重影响,致使路基压实之后会和植物的根系一起腐烂,导致路基失稳,发生沉降等严重事故,因此,在软基施工之前,工作人员应对路基周围的填土进行彻底清理。
(2)控制好路基填筑的速度,若填筑速度太快,则地基的沉降运动以及加固结构都不能有效完成,继而导致持力层无法形成,路基会因此严重失稳,很容易受到外力影响破坏。但若是填筑速度太慢,则势必会影响到整个工程的施工进度。(3)水很容易影响土质的强度,导致土质发生软化,尤其是在公路工程的施工当中,机械、车辆以及水的荷载力都会影响土质性能,使其承载力严重下降。因此,在软基施工过程中,工作人员一定要注意不能损坏到软基表层硬壳层,从而保护路基强度。
(4)软基施工的时间要控制好,由于该路段比较湿润,地处半湿润的季风性气候地区,因此要避免雨季施工。
结束语
淤泥质土、软黏性土等强度低、压缩性高的软弱土层在我国公路工程的施工过程当中经常会遇到。这种软土路基具有承载力差,边坡的稳定性不强等特征,因此在公路工程软土路基的施工过程中,应及时采取有效措施来处理软土路基,防止路面出现沉降和侵蚀的现象。
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论文作者:张缠续
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/18
标签:土路论文; 路基论文; 公路论文; 公路工程论文; 夯实论文; 过程中论文; 表层论文; 《基层建设》2018年第17期论文;