摘要:在公路施工中,对软土地基处理的办法是十分常见的,软土地基的处理方法需要根据土质的不同,公路施工路段的地形情况采用不同的软土地基施工技术。不同的处理技术,对公路的载重性能也会有不同的影响,进行软土地基施工,需要不断改进施工技术上的不足,提高公路施工技术的水平,提高公路项目的质量水平。
关键词:公路工程;软土地基;处理技术;具体应用
引言
公路施工中软土地基处理技术的作用十分重要,关乎到公路建成后的使用效果,因此我们必须要进一步对软土路基处理技术进行研究,以排水固结法、机械夯实法以及深层搅拌法对软土路基进行处理,提高其承压能力,保证公路施工的顺利进行。
1软土的工程性质
1.1含水量较高
软土土层中含有较多的粘性成分和泥沙颗粒,并且含有较多非无机物质,例如常见的黏土等无机物质,矿物颗粒由于其表面带有负电荷,可以与空气和水里面的阳离子结合在一起,在土壤表面形成偶极水分子,形成吸附薄膜,水膜可以提高孔隙数量与土壤含水量之间的比值。
1.2抗剪强度低
土地的抗剪程度与很多因素有关,其中关系最密切的就是与土质的排水程度,软土地不进行排水工作时,其内摩擦角差不多为零,随着软土地荷载的变化,超重的荷载会造成软土地基的板结,导致排水的力学性质发生一系列的改变,加快土地固结的速度,同时也增加了软土地基的强度。
1.3压缩性高
软土地具有很高的压缩性,其主要成分组成是淤泥、泥炭和土层,压缩系数波动于0.5MPa~1.5MPa,最大可至4.5MPa。
1.4透气性较差
渗透系数低是软土地基的软肋,有荷载情况下,软土地固结的速度较慢。软土地的透气性能不好,如果土地中的有机质含量较高,会对土地的渗透性能有一定的影响,造成土壤中易形成气泡,同时也会花费更长的时间去沉降固结土壤,对公路基土的性质有不利的影响。
2公路工程中软土地基的影响因素
2.1加大路面沉降事件发生概率
整个公路工程作业活动开展实施的过程中,路面沉降事件的发生与软土地基的应用有着较为密切的关联。软土地基应用于公路工程作业活动的过程中,基于地基天然含水量大的特性,地下水会对工程地基结构进行冲刷活动,从而导致泥土流失现象的发生,当该种现象达到一定程度时,工程地基下层结构的泥土含量将会超过某一危险临界点,造成地基下层结构“不堪重负”,从而出现相应的路面沉降事件。整个公路建设过程中,地基是工程结构的关键部位,路面沉降事件的发生,将会对公路地基的内部结构造成更为不利的影响,且难以修复,从而给整个工程质量带来极大的威胁,不利于公路应用功能的发挥,同时也不利于公路行业的进步及发展。
2.2破坏公路路面工程结构
公路工程作业活动中,软土地基的应用同时也会对路面工程结构产生较为不利的影响,进而对整个工程质量产生相应的负面影响。实际生产生活情形下,在软土地基应用过程中,之所以会对路面工程结构产生不利影响,原因在于:一是,不稳定性是软土地基的一大特色,在遭遇恶劣天气的情形下(如大雨天气),堆集在地基上方的路面施工材料会受到相应的损坏,从而对整个工程质量产生较为不利的影响;二是,路面和地基之间密切衔接,二者之间的协调配合对整个路面工程结构有着极为重要的影响,路面工程施工材料配比应视地基情况而定,一旦处理不当,材料配比缺乏相应的科学性,路面膨胀开裂的现象时有发生,给公路工程质量产生不利影响的同时,加大了工程建造成本。
3公路施工中软土路基处理技术分析
软土路基处理在公路施工中起着非常重要的作用,因此必须保证公路工程软土路基处理效果,严格控制公路工程软土路基施工出现问题的可能性,避免软土路基对公路工程施工质量产生的负面影响。软土路基与其他路基在结构和性质等方面存在一定差异,因此相关人员需要针对软土路基特点规划合理的软土路基施工技术,以控制相应施工过程中出现质量问题的几率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅如此,在开展公路工程软土路基施工之前,还需要相关人员结合软土路基特点选择合理的施工技术,严格控制公路工程软土路基施工缺陷,确保公路工程软土路基处理能够满足我国交通运输行业发展要求。就目前来看,应用于公路工程软土路基施工中的技术手段有很多,主要有以下5种方法。
3.1排水固结法
这种方法是比较常用的处理方法,其目的就是排除软土路基中的水分,一般来说可以有两种渠道达成目标。第一种方法适用于水分含量不多的软土路基处理,在进行公路施工的过程中,施工人员可以用热处理手段将水分排出,让土层的牢固程度和稳定性得到提升,保证路基的硬度。这种施工方法操作十分简单,但是只能用在含水量较低的软土路基上,局限性比较大。第二种方法就是把排水管安装到软土路基中去,同时对土层施加一定的压力排出软土中含有的水分,循序渐进地逐块进行,能够将土壤中的缝隙压实,避免软土路基在施工中出现变形下沉的情况。这种排水固结法需要考虑的要素有两个,也就是排水管和压力来源。一般情况下,施工单位都会选择性价比高的织物袋装沙井作为排水系统,其具有排水效果好、价格低廉等优势。另外,在公路施工软土路基处理之前,一般就会开始对软土进行加压处理,迫使其提前发生沉降,保证软土路基的硬度,而压力的大小一般情况下是以通车标准为参考值。
3.2土层置换法
在大多数情况下,公路施工中遇到的路基都是土基,可以说土层的硬度是否合格直接关乎到公路的施工质量。在处理软土路基的过程中还有一种方法就是土层置换法,把软土路基的表层软土换成硬度和紧密度更高的土层。而且在对公路工程软土路基实施土层置换之前,需要相关人员利用特定的仪器设备对软土地基土层结构和置换土层结构展开有效检测,明确这两种土层密度大小。据此控制外力作用对置换土层产生的影响,确保土层置换能够有效处理公路工程软土路基。但是在综合研究中,了解到这种方法的缺点在于需要投入大量的人力物力且耗费时间长,但是其优点也一样突出,那就是经过土层置换的路基出现沉降的可能性非常小,这对于保障公路施工质量具有重大意义。
3.3机械夯实法
提到软土路基的处理技术,大部分稍有常识的业内人士都会想到机械夯实法,这种方法主要就是利用大型压路机等设备自身的重量,对软土进行挤压,把软土中存在的缝隙压缩到最小,保证软土路基的抗压能力。然而这种方法和土层置换法相同,都需要一定的时间和资金,而且在某些特殊地形上这种方法就失去了应用的可能性,其实用性不强。为改善这一局面,在对公路工程软土路基实施机械夯实处理之前,就需要相关人员对公路工程软土路基处理中应用的机械设备实施有效分析,明确机械设备运行模式和具体夯实效果,使得相关人员能够灵活操纵相应仪器设备开展公路工程软土路基夯实工作。提高公路工程软土路基密实性,确保后期公路工程施工效果有所提升。
3.4深层搅拌法
深层搅拌法就是将泥浆注入到软土之中提高软土的稳固程度,利用高强度的加压设备强行改变软土层的物理性质。在注入的泥浆固结的过程中,还会在其中应用高质量固结剂,并保证固结剂能够与公路工程中软土路基发生物理化学反应。周围的软土也会随之共同固结,最后达到提高软土路基稳固程度的目标。在实际的施工中最常用的就是水泥浆,利用深层搅拌机将水泥浆与软土进行充分的搅拌,完成对软土路基的加固。此外,在利用水泥浆进行软土路基深层搅拌时,应要求相关人员严格遵循标准化操作要求进行软土路基处理,充分彰显深层搅拌在公路工程软土路基处理过程中的作用效果,将软土路基处理过程中发生安全事故的几率降到最低。
3.5排水砂垫层与化学方法
这种软土路基处理技术主要是用在软土层轻薄且水分含量多的情况下,具体的方法是将1cm左右厚度的砂石料铺设在路基上,提高路基的抗压能力。在碰到一些硬度比较小的路基的情况下也可以铺设土工织物,将承载力分散到土工织物的结构中,同时也分散软土的内应力,进而达到提高公路施工质量的效果。另外,还有一种方法化学加固法不太常用,主要就是根据不同地区的软土路基的不同特性,选择合适的化学物质拌入软土层中,让二者发生反应促进土壤固结,让软土层形成一个整体,从而确保软土路基也能够承受一定程度的压力。
结束语
为保障公路工程的施工质量,应用软土路基处理技术至关重要。在应用相应处理技术的过程中,为确保工程质量,应结合项目工程的实际情况,注重路基周围填土的清理以及施工人员素质的提高等。总之,只有从项目工程的实际情况出发,以土质条件为依据,选择适宜的处理技术,并采取适宜的措施进行保障,才能确保施工的质量。
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论文作者:王亚珂
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/13
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