摘要:由于我国地域宽广、地质环境和条件比较复杂,因此在公路建设施工过程中经常会遇到地质条件造成的问题,尤其是软土路地基问题。软土路地基比较容易变形,导致在公路施工过程中无法定型并铺设路面,即使勉强在软土上铺设路面也会在极短时间内坍塌。并且在正式使用过程中,随着交通量的上升而出现路基沉降的问题。为了确保公路建设工程的质量和安全,就需要对软土路基进行处理。本文主要对软土路基施工处理技术进行探讨。
关键词:公路建设工程;软土路基;施工技术
路基施工工序是公路建设施工过程中的重要组成部分,为了确保公路建设整体质量,就需要首先保证路基工程质量,在对周围环境进行全面调查和施工的基础上,合理科学地设计路基建设处理工程,制定科学的施工处理方案,从而确保公路路基具有稳定性、耐久性和强度,进而为公路建设质量打好基础。为提高公路整体建设质量,尤其需要考虑软土路基对于工程质量的影响,因此在进行软土路基的施工过程中需要对地基进行加固处理,避免工程结束之后出现路面坍塌和沉降问题。现阶段,公路软路基施工处理技术主要有排水固结法、注浆加固法以及加筋土法等。
一、排水固结法的软土路基处理
排水固结法是指软黏土在地基以及其上承载层作用下,从土壤缝隙处排水,并且在排水过程中土壤缝隙减小,土分子之间的预应力和相对强度逐渐扩大,并使地基出现板结情况。在顶部结构层承载加压的过程中,地基全部或者大部分沉降的同时,增加地基抗压和抗载程度,提高地基的承载力和稳定性。
其一,堆载预压法。堆载预压法是指在软土路基上预先堆载相当于公路建成后所需要承载总量的重物,使得软土路基提前进行路基沉降和固结,并在固结和沉降后的软地基上进行加固,从而提高软土路基整体的承载力。在软土路基施工过程中,为了缩短施工时间一般采用设置砂井或塑料排水板等方法。
其二,超载预压法。超载预压法是指在软土路基上预先堆载超过公路建成后所需要承载总量的重物,使得软土路基加快完成沉降工作。使用超载预压法进行软土路基处理过程中,需要尤其注意厚度超过0.5mm的泥炭层,而对待黏土层或者比较薄的浅土层则可以采用超载预压的方法。
其三,真空预压法。真空预压法是指在软土路基上预先铺设砂石垫层,并在其中设置砂井、塑料排水板等竖向排水通道,其次在排水通道上覆盖一层不透气的薄膜形成密闭层,最后使用真空泵抽气使得排水通道内保持较高的真空度。使用真空预压法处理后的土壤缝隙内的水被完全抽出,土体呈现固结的情况。
其四,电渗排水法。由于软土路基内含水量比较高,在土体通电后土壤内部的水分从正极区域流向负极区域,导致横向正极区域内土壤板结。在某些工业废水区域,由于工业废料和石灰的存在,也会使得水分子由负极区域流向正极区域。
其五,砂井。砂井处理法是指利用各种打桩设备击入钢管,或者使用高压水枪进行射水等,在软土路基内形成多个孔眼,并在孔眼内灌入粗砂形成砂柱。在砂柱顶部铺设垫层,使得砂柱充当排水通道的作用进而形成砂井。但是由于砂井的直径比较小,导致软土路基处理操作的难度也随之增加。现阶段比较成熟的砂井处理方法是网状织物袋装砂井,不仅施工成本比较低,也不会由于路基发生变形或者固结而使得砂井失去作用。
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其六,塑料排水板。由上可知,在多种软路基处理方法中都使用塑料排水板作为辅助工具,在其插入软土基层内形成排水通道后,可缩短排水距离,加快软土路基的排水速度,以增加路基的强度和承载能力。
二、注浆加固的软土路基处理
注浆加固法是指利用高压设备将具有填充性和胶结性的浆液材料填充到地基内部,并且使用仿真材料颗粒填充到土壤缝隙内。在浆液扩散、固化后使得土壤强度增加,土体粘性也得到提高。
深层搅拌法是指将水泥、混凝土材料等作为固化剂,将软土路基深部开挖后,采用深层搅拌设备将软土和固化剂进行混合搅拌,在其固结后土壤承载力和强度都得到提高。而高压喷射注浆法是指利用钻机将高压喷射枪管送入土壤基层内部,其次将高压喷射泥浆管加压,使得泥浆能够冲击土体,并且使用搅拌器将泥浆、土体和浆液进行搅拌混合,待其冷却固定后,按照一定的比例重新排列,并在土体内形成坚硬的固体,高压喷射注浆法不适用于具有较大流速的水流工程或者涌水工程。
三、加筋土的软土路基处理
加筋土的方法是指在土体内各个水平方向上设置钢筋体,利用筋体和土体之间的摩擦作用使得筋体间承受拉力,筋体间土承受压力和预应力,从而充分发挥筋体和土体的作用,提高路基的稳定程度。土体织物法是指利用土工格栅等土工织物具有高强度和高韧性的特点,增强土体强度和抗压力,并与土体之间形成复杂土体结构。树根桩法是指在软土路基中灌注一定直径的灌注桩使其与土体之间形成复杂的土体结构以提高地基的承载能力,避免沉降和坍塌的情况出现。锚固法是指在边坡或者地基基层处设置锚杆,利用锚杆的固定点承载来自水体的压力和土体上方的推力,从而维持土体结构的稳定。
四、粉喷桩的软土路基处理
粉喷桩是指采用压缩设备和仪器将空气进行压缩,从而将水泥或者生石灰等粉状固化剂喷射到路基基部,在其与软土进行搅拌后,凝固形成具有一定强度的水泥桩柱。该水泥桩柱将与土体结构共同形成复合地基。与深层搅拌法相比,采用粉喷桩能够提高土体承载力,吸收1-1.5倍水分,加快土体固结。此外,采用振冲器或沉桩机将软土路基内部钻出一定数量的孔,并在孔内填充碎石等坚硬材料以形成桩体,提高土壤承载能力。
结束语
总而言之,公路软地基处理工程对于整体公路建设工程来说具有重要意义,也具有一定难度。这就要求施工企业在进行施工工作之前,充分调查和收集施工地点附近的地质环境和地质条件数据信息,并在此基础上进行设计,制定设计和处理方案。在软地基工程处理过程中,施工人员需要重视和加强对于新工艺、新材料的使用,严格按照设计的方案进行操作施工,以减少工程中存在的问题,进而提升整体公路质量。
参考文献:
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[2]任泽.公路路基施工中软土路基处理技术分析[J].交通世界,2018(z1):43-43.
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论文作者:黄建震,吴俊英
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/20
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