探究公路工程施工中软土地基的处理方法论文_顾国飞

探究公路工程施工中软土地基的处理方法论文_顾国飞

浙江省杭州大江东产业集聚区公路管理所 浙江省杭州 311225

摘要:在公路工程建设中,软土地基是经常遇到的问题,地质条件、社会条件以及气候条件的不同导致在不同地区进行公路工程施工会遇到不同方面的问题,这些问题主要集中在淤泥或填土方面。因此,对于公路工程,软土地基处理技术的选择非常关键,会直接影响整个工程的工期、造价以及施工质量。

关键词:公路工程;软土地基;处理技术

一、公路工程当中软土地基的特征

1、抗剪强度较低

通常情况之下,软土地基的抗剪强度较低。天然非排水性软土地基的抗剪强度一般低于二十千帕,有效内摩擦角大概是二十到三十六度之间,而固结软土地基的内摩擦角大概是十二到十七度。而且,软土层所具备的抗剪强度会因为地表深度的加大而变大,可以强化软土地基的固结对其性能加以改善。

2、压缩性能较高

通常情况之下,正常的固结软土相应的压缩系数大概是0.5-1.5MPa-1,最大能够达到4.5MPa-1,压缩指数是0.35-0.75。

3、渗透性较小

软土所具备的渗透系数通常是1×10-8-1×10-6cm/s。

二、软土地基的概况及危害

软土是淤泥质土和淤泥的总称,具有压缩性强和天然含水量大的特质组成的,由于软土路基的特殊条件,所以无法直接作为公路的直接建造条件,由于软土路基的这些条件,容易在路面的承重能力方面造成影响。

1、浸水沉陷破坏。软土地基在应用的过程中非常容易出现排水不畅的路段,在这种情况下非常容易导致水对路基进行侵入,在行车荷载增大的情况下,路基会在负荷变化的情况下出现衔接处沉降的情况,在路面会出现不均匀沉陷和变形的情况,这样会导致路面在使用过程中出现开裂的情况,这样会导致行车过程中出现安全隐患。

2、剪切拉裂破坏。软土地基在振动荷载或者是自重力度作用下出现破坏的情况,会导致边坡出现土体隆起的情况。地基土地强度出现下降的情况,会导致软土层出现整体滑动的情况,同时也会出现路基不均匀沉降的情况。剪切拉裂破坏也会导致路面出现裂缝,同时很多的裂缝也是会出现贯通的情况,这样会导致整个公路出现严重的破坏。

三、公路软土地基处理的影响因素

1、地基状况。土质条件的影响。黏性土一般采用的方法是压实法。在施工中采取的处理方法对地基的扰动必须尽量小;砂性土:采用挤实砂桩法或振动压实法对可能发生液化的砂性土进行改善,这主要是因为黏土一经扰动,强度会降低很多。地基构成情况。在软土层较浅的情况下,需要进行简单的表层处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。软土层厚且无砂层,因排水距离长,固结、沉降需较长的时间,同时强度也将增大。

2、公路等级要求的道路性质。对于设计要求的公路道路等级越高,平整度要求也越高,越需要采取强有力的软地基沉降处理措施。反之,公路等级较低时,可先铺设简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺设常规的公路路面以达到节约资金的目的。公路道路的形状。路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。一般来说,采用换填法时,对于宽而低的路堤容易出现局部破坏的现象;在设计高度大而稳定性不足的路堤时,采用压重法将受到较大的限制。

3、公路施工的周围环境。公路施工中对周围环境的影响。如处理地基时的振动、噪声及地下水的变化和多余的泥水散落等,因此在选择软地基施工方法时必须详细地加以考虑。对于路堤高度较高而地基特别软弱。在施工过程中,周围地基可能会经常发生大的隆起或沉降。因此,假如在路堤坡脚附近有民房和重要建筑物时,应充分考虑多方因素以减小总沉降量,同时控制剪切变形。

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四、公路施工中软基处理技术的方法

1、表层处理法

在应用表层处理法时,针对软土地基表面添加材料的选择和添加就是该技术的重点。在进行这一环节的时候,排水工作可以被视作为第一步骤,用来控制地基表面的强度,从而达到提高地表软弱处理效果的目的,减少地基变形情况的出现。其中,软土地基的表层排水工作要与同砂垫施工一同进行,并且在排水的过程中,要严格遵循要求来开挖沟槽;然后,要结合周围的环境和地质情况来布置沟槽,防止沉降现象的发生;此外,对含水量比较大且土层较为薄弱的软土地基进行处理时,可以通过对砂垫法利用来进行处理,但要注意的是,科学的设置样板,从而起到固结的作用。利用砂垫法还可实现推土机和自卸汽车一同进行作业,在确保摊铺均匀性的同时,还可以为施工效果提供保证;最后在表层处理当中要严格以设计方案为标准来进行工作,但当选择添加的材料時,特别是在进行摊铺的材料的选择时,必须要经过严格的筛选,才可用于作业。

2、强夯法

一般来说,强夯法用于软土地基下的软土层比较薄的情况中,该方法通过使用机械设备来对地基中的软土进行夯实作业,利用强大的外力来增加软土层的密实度,可以在最大程度上缩小软土地基自身的空隙,并且地基中的水分也会因为挤压而被排除,从而提高了软土地基中的土体固结度。要不断地对软土层进行夯实,提高软土层的承载力,还要保证其达到施工要求的范围。含水量也能够满足公路工程施工标准,保证公路工程施工的进度和使用后的稳定性。

3、浅层软基处理技术

该技术在公路过程中的应用不仅包含了表层压实法,还包括着换土垫层等方法。第一,换土垫层,常常是在淤泥质黏土表层的软弱土层进行处理,是对原有的软弱的土质进行换填,首先要把原来的淤泥质粘土挖出来,再换填上透水性超强的材料,比如碎石、砂土及矿渣等,然后再采用分层的方式来进行填筑工作,从而确保所填的天然砂含量低于设计值;第二,表层压实法在具体的施工应用中,主要用于表层加固。在处理过程中根据土质及其含水量来做出相应的分析,并要对分层的厚度及压实的次数做出相应的判断,一般处理的位置都是在亚黏土和砂土的表层软弱土层;第三,相关人员一定要严格的控制含水量,当含水量偏高时,要进行相应的处理,比如可采用晾晒或加入石灰预压的方法,之后再分层压实。

4、软土地基的深层水泥搅拌桩技术

软土地基搅拌桩技术中最为常见的施工技术就是软土地基施工,能够快速改善软土路基的土质。此项技术施工中最为重要的就是确保水泥搅拌桩的垂直度符合标准,为了保证测试水泥搅拌桩的垂直可以在主机上悬挂吊锤。然后要及时对水泥搅拌桩的质量和水泥的使用量进行严格的检查,除此之外还要保证搅拌的配合比符合规定,严格遵守施工标准来进行操作。

5、化学加固法

化学加固法不同于一般施工过程中加入一些水泥到软土地基中,除此之外在施工过程中加入水泥的同时还要添加部分化学材料,当化学材料加入后让水泥和软土发生化学反应,用这种方法就改善软土地基的土体性质。一般情况下,此类化学加固法在粘土、粉土和沙土中应用效果最好,通过化学反应,能够有效改善这类型的软土层的土质,也能最大程度上加固软土路基的基层,可以大幅提高软土地基的承载力,从而提升公路工程的整体稳定性和承载力能力。

结束语

总之,高质量的公路能够最大程度保证人们的出行安全,高品质的公路建设还可以促进我国的经济的发展。因此,施工单位不仅要加大对公路工程的建设力度,更重要的是要及时解决公路建设过程中出现的一些问题,尤其是在软土地基处理方面,必须要认真分析实地勘察结果,并且根据软土地基的实际情况,指定出科学合理的地基处理技术和方法,提高软土地基的施工质量,尽最大努力建设高品质的公路工程。

参考文献

[1]马明忠.试论公路施工中软土地基处理技术的应用[J].门窗,2017,(09):228.

[2]赵丽.公路施工中软土地基处理技术的探讨[J].建材与装饰,2017,(36):243-244.

论文作者:顾国飞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/23

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