摘要:目前,随着我国基础设施建设规模的不断扩大,我国路桥建设呈现快速发展的趋势,然而在具体的路桥施工中不免会遇到软土地质,软土路基就是相对比较脆弱的天然地基,由于其承载力不足,而且在地震力的作用下容易出现液化、震陷以及失稳等情况,因此基于路桥工程质量考虑需要对软土路基进行加固处理,以此提高软土路基的承载力,满足路桥通车要求。
关键词:路桥施工;软土路基;处理;质量
1软土路基的主要特点
1.1水分多,易流变
软土主要由淤泥和黏土颗粒组成,通常情况下,孔隙比约为1.5,含水量为35%~67%。在不同的条件下,软土路基中的有机成分会发生不同程度的下沉,产生絮状架构。软土路基受剪应力的作用越大,变形程度就越明显,在这种情况下,抗剪强度会逐渐被削弱,从而使土壤容易发生流变。这样的软土路基即使在某种情况下已经凝结,但在受到高水分、强流变性的双特征作用后发生次凝结的概率也很高,严重阻碍了工程的正常施工。
1.2高压缩性,低渗透性
生活中常见的软土都具有不大于3.99Pa的压缩模量,和液限指数成正比,因此,具有较高的压缩性。软土路基的渗透性并不好,所以,在施工中需要花费大量的时间巩固软土路基。另外,软土路基结构性强,造成之前的絮状结构在受到挤压或震动时会发生很大的改变,使土壤的强度降低。
1.3较低的抗剪强度
软土路基存在很多缺陷,较低的抗剪强度是其中最明显的一点。一般情况下,低于20MPa的抗剪强度是所有非人造软土的共性,其内摩擦角约为25°,软土路基在不排水时会出现这种特性。一旦有一定的荷载作用于软土路基上,就可以实现排水固结,但会严重改变软土的抗剪强度。在速率方面,排水固结与强度成正比,即固结的速度越快,强度越大。
2软土路基施工要点分析
2.1路基的平整和排水
首先是软土地基表面的清理和平整,其主要目标是清理路基表面的杂草、垃圾和淤泥,并对路基表面进行平整,为下一步的工作打好基础。然后是路基的表面排水。路基表面的排水工作主要有表层排水和铺垫材料两种常用的方法,其施工方法具体如下:
设置排水沟渠,应用抽水设施将软土表层过多的水分排出,尽量减小路基土体的含水量,保证含水量满足施工要求;在开挖沟渠的过程中,要注意观察施工现场的具体地形,并根据地形特点使用不同的方法开挖排水沟渠,保证排水效果的最优化。
使用透水性较好的材料对路基进行铺垫,从而挤压出软土表层多余的水分以达到排水的目的。铺垫材料要根据具体情况而定,一般是使用土工布(化纤无纺布),这种方法可以实现排水效果的最优化,同时还能起到支撑路基、提高路基承载力的作用。
软土路基的排水工作还可以采取添加剂法,主要是利用固体添加物的吸水和渗水特性减少路基表面过多的含水量,同时还能有效地增强其表面的承载力,可以给公路建设辅助机械的移动和相关工作提供便利。
2.2路基的固化处理
软土表层的排水工作完成后,最重要的是路基的固化。公路路基的固化一般有3种方法,即加桩体固化、垫层灌装固化和换填土固化。
加桩体是指在软土地基中直接添加进碎石块、石灰水泥或固化剂,然后通过强压夯实路基,达到固化的目的。碎石块桩体能有效地增加软土的强度和抗压度,还能强化表层的二次排水,以增强路基的承载力和抗压强度,但其施工机械对软土的硬度要求较高,过软的路基不适宜机械的通行和移动。石灰水泥桩体的施工比较方便,其稳定性也较强,能达到较好的固化程度,但石灰和水泥的配比情况比较复杂,需要进行配比试验;固化剂的效果较好,可以通过与软土产生物理和化学反应促进软土的固结,具有较好的稳定性。
垫层灌装一般是指用砂砾作为软土的垫层,其厚度一般为0.8m±0.4m,利用砂砾良好的承重和排水特点,达到固化软土层的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工过程中,垫层灌装最关键的问题是施工机械,要根据软土层的承重力选择机械,确定砂砾灌装的厚度;另外,由于软土流动性较大,在进行垫层灌装固化程序时,要确保砂砾灌装垫层铺设的均匀程度,防止路基承受不同压力后发生路面的倾斜甚至塌陷。
换填土固化主要应用在软土范围较小、软土层较浅的情况下,具体施工程序为:挖除软土层,并替换填入符合施工要求的土层,以固化路基,提高地基的承重力,并确保地面不会发生沉降,保证填土的稳定性。这个方法的优势是免除了软土处理的复杂程序,并保证路基的抗压强度,其弊端主要是替换填入用土的运输成本较大。
2.3路基的填筑施工
在公路最后的填筑施工过程中,由于路桥工程在稳定性和抗压强度方面的要求较高,所以要进行路基强化处理。强化处理主要是使用专门的机械进行夯实强化。其技术原理主要是利用重力作用,通过机械对路桥的路基进行强压和夯实,以减少路基软土之间的空隙,排除多余的空气和水分,提高软土路基层的密度和抗压能力,以达到加强路基强度、保证路桥承载能力的最终目标。
3加强路桥软土路基的处理措施
基于软土路基对路桥施工质量的重要性,针对不同的软土土质结构需要采取不同的施工处理措施,结合工作实践,加强软土路基处理质量的措施主要集中在以下方面。
3.1合理确定软土路基施工方案
施工方案的确定对软土路基的施工有着直接的影响,因此在进行软土路基施工前需要对路桥工程施工方案进行优化设计:首先要确定具体的施工施工造价,工程造价影响具体的施工方法,因此在确定施工造价前需要对路桥施工环境、地质等方面进行科学考虑,在保证工程质量的前提下对降低软土路基的施工费用;其次要明确施工工期,例如采取土质换填的方法具有工期短的特点,因此需要根据具体的施工要求选择相应的施工方案;最后要对施工人员、机械设备等进行优化设计,保证资源得到最大的优化配置。
3.2明确路桥性质
道路性质道路等级较低时,可先铺简易路面,等到路基完成沉降并稳定后,再铺正式路面。道路等级愈高,平整度愈重要,就越要用有效的方法来进行加固处理。路堤的设计高度与宽度也会对处理方法的选择产生影响,道路所在地段也很重要,对于构造物邻接地段应加强处理。
3.3规范施工工艺
清除表层土,平整场地,铺垫30cm天然砂砾,开挖临时排水沟;搅拌机械运至工地后,先安装调试,待转速、空气压力及计量设施正常后,再开始就位;将搅拌头对准设计桩位,启动电机,待搅拌头转速正常后,边旋转切土边下沉,直至达到加固深度;从桩底向上喷浆,同时搅拌提升,直至离地面下50cm,再重新边喷浆边搅拌至桩底,至桩底后停止钻进,连续喷浆1分钟,最后搅拌提升至地面;关闭电源,移动设备,重复以上步骤。
3.4提高施工人员的安全意识和质量意识
加强软土路基施工关键在于施工人员素质,因此在具体的施工中必须要提高施工人员的安全和质量意识:首先施工企业要加强对施工人员的安全教育。由于软土路基施工更多体现在隐藏性工程,以土质改良处理技术为例,由于其需要利用强夯作业法,而强夯作业法关键的是对土质进行碾压作业,因此需要作业人员要提高安全意识,做好施工现场的管理工作等;其次要增强施工人员的质量意识,尤其是提高管理人员的质量管理意识。路基施工关系到工程的整体质量,因此作为施工人员必须要以较高的责任意识和质量管理意识从事软土路基处理,并且及时处理软土路基中的隐藏缺陷,以此保证工程质量。
4结束语
总之,软土路基施工对路桥建设质量的作用是十分明显的,在施工过程中应结合实际施工环境选择软土路基的施工方法,从而使路桥工程的整体质量得到提高,使用寿命得到延长,为路桥的长远稳定运行打好坚实的基础。
参考文献:
[1]陈超.路桥施工中软土路基的处理技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(05).
[2]林雄.浅谈路桥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).
[3]孟小勇.论路桥施工中的软土地基施工技术[J].中华民居(下旬刊),2016(05).
论文作者:李文辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:土路论文; 路基论文; 强度论文; 砂砾论文; 土层论文; 承载力论文; 表层论文; 《基层建设》2018年第8期论文;