探讨公路建设中软土路基的处理技术论文_曾雪飞

清远市通大路桥工程有限公司

摘要:本文通过对公路建设中软土路基的处理技术进行讨论,分析了公路施工中软土路基的特点,剖析当前公路施工中软土路基施工的现状,说明了公路施工中软土路基施工技术的实际应用,以提高公路建设中软土路基的施工质量,希望可以促进我国公路建设事业的进步,提高公路施工建设的整体质量。

关键词:公路建设 软土路基 处理技术

1 引言

公路建设的一个重要环节是路基施工。作为道路上所有力量和压力的载体,公路必须具有高稳定性/高耐久性和高强度的特点。在所有道路施工过程中,软土地基下的公路施工是一项关键而艰巨的工程,尤其值得关注。由于地形结构的差异和地势的差异等诸多因素,施工质量直接受到了软土地基关键技术的影响。软土作为一种特殊类型的土壤,软土具有较弱的物理化学性质和特殊的地质结构。因此,它没有任何规律,对高速公路的建设会产生很大的影响,所以在施工过程中需要密切关注软土路基。

2 软土路基的特征

软土主要有天然水含量高、高压缩性、低承载力的少量腐殖质组成的土壤。因为它的含水率高和压缩性高,且自然孔隙较大,所以在施工过程中固结耗时较长,如果直接施工,很容易导致沉降,使路基地面沉降。软土是一类土壤的总称,主要包括软粘土、高压缩性土、粉质土和泥炭土等。

3 选择软土路基施工技术的因素

(1)路基概况

在选择道路工程软土路基处理技术的时候,要充分考虑路基的实际情况。由于路基的土质差异,所以适用的施工工艺也不同,在公路施工工程中,需要根据路基的土质选择合理的路基处理技术,最大程度上减少路基施工受到的施工技术的影响。

(2)公路条件

公路从不同的角度能够分为不同的等级,不同等级的公路需要不同的处理技术。对于高等级的公路,如高速公路和省属公路,需要采用特殊的路基沉降处理方法进行处理,如果是三、四级的低水平路段,只需要等到路面自然沉降后再铺路,不必采用专门的处理方法进行处理。因此,在选择软土路基施工技术的时候,公路条件也是一个一定要充分考虑的因素。

(3)地形状况

软土路基大都分布在内陆平原、河流沿岸、山区盆地、沿海平原等低洼的地势地区,在公路建设过程中经常会遇到这些不同的地貌,这是不可避免的。地形因素会对整个公路项目的设计施工产生影响。对于地形复杂的地区,公路的施工难度也较大,如果在这类地况下进行软土路基的处理,这是非常困难的,施工进度会很慢,所以一定要尽量避开地形复杂的此类地区。如果不能避免,就要仔细、全面地对地形进行考察,采用恰当、科学的施工技术。

4 公路建设中软土路基的处理技术

4.1深层水泥搅拌桩处理技术

非常适合处理公路软土路基问题的技术是深层水泥搅拌桩技术,其应用效果非常好。深层水泥搅拌桩是利用机械设备,如图一所示,在地基施工过程中,采用深层搅拌机将地基中软土和固化剂(水泥)进行强制混合均匀,使软基加固,以提高基层的承载力。应该指出的是,当软土地基是泥炭土质时,或当地基周围存在地下水侵蚀现象时,有必要确定该方法是否适用于此类状况。在冬季施工期间应采取一些预防措施,以避免低温对处理效果的不利影响。

图1 深层水泥搅拌桩

此处理技术的施工工艺如下:

(1)施工前的准备项目。施工前要完成以下工作:首先要提高施工现场的“平整度”,勘查地下管线的布置情况,规划好架空线的位置、设置高度,“三通”是指水通、路通、电通,“一平”是指消除施工现场的障碍物;其次,固定搅拌桩:按施工图的设计,找准每个搅拌桩的位置,并进行现场定位,如果需要更换桩位,需要咨询设计人员,经过主管人员批准后方可实施。最后,准备施工的设备和工具等,完成供水供电线路的规划,机器设备的安装和安全通道的设置等,还要把所需材料事先运至现场,所用水泥及外加剂应符合项目标准。

(2)施工步骤:1、调整导向架的垂直度。通常采用经纬仪和吊线锤来调整导向架的垂直度,调整垂直度要小于桩长的1%;2、预先配制浆液。当预搅搅拌机同时下垂,再进行水泥浆液搅拌,压浆前应把浆液倒入集料斗中。应选择435型普通硅酸水泥进行配制,水、灰的比例控制在0.4-0.5之间进行搅拌。参照相关的标准规定,搅拌桩水泥量应不小于50KG。

(3)搅拌和下沉。当搅拌机的搅拌转速达到正常转速时,钻杆沿着导轨架落下并搅拌,下沉以控制转速,需要通过齿轮控制转速,电流额定值应控制在规定的工作范围内。

(4)喷浆混合并搅拌。在搅拌机达到预定深度后,打开灰浆泵的控制开关,将水泥浆通过搅拌机管道输送到浆搅拌的出口,等待出浆后打开搅拌桩机和链条张紧装置,按照预设的速度进行喷浆搅拌,完成钻杆的操作,并将泥浆和土壤进行均匀混合。

(5)反复搅拌喷浆。当下沉到达预计的深度后,将喷浆进行反复搅拌,并提升至路面。在进行转移桩机,在完成一根桩以后,将桩机转移到下一桩的位置,重复上述步骤施工下一桩。

4.2 排水砂垫层技术

排水砂垫层技术是在软土路基上铺设砂垫层的办法来处理软土路基中的土层薄和含水率高的路基问题。砂垫的主要功能是能够使软土固结,可以实现和排水层一样的效果,此外,砂垫还可以起到地下排水层的作用,减少填土内部水位的影响。

4.3 软土路基施工的机械碾压

对于粘性土质的路面,在进行施工时首先要对路面进行压实作业,在路面施工技术迅速发展的现在,机械碾压已经可以代替传统的路面压实技术,在路面压实中的应用。软土路基的特点较为复杂,地表土层厚度分布不均匀,大部分分布非常广且非常混乱,给道路施工带来很大困难,在施工过程中所使用的是碾压机对路面进行施工,由于碾压机的特点和工作效率可以有效克服以上问题,能够使路面平整、均匀。

4.4 高压喷射注浆施工技术

高压喷射注浆是基于使用高压水射流切割技术的化学注浆方法,这种技术起源于日本。其具体操作方法是使用钻机打孔,把注入管插到已经预留的土层位置,然后用20MPa以上的高压设备进行高压喷射浆液,由于土壤质量造成的损害。在运行过程中,会出现一些小的土壤物质,在喷流重力的作用下与泥浆混合,并有规律地重新排列。浆体凝固结构形成坚实的地基结构,此结构在桩与土之间形成复合地基,减少地基变形,提高地基承载力,增强了地基的加固效果。

这种技术的主要施工工艺有:(1)在钻机的准备工作完成后,开始进行打孔作业。(2)插入旋喷注浆管至钻孔底部的相关指标都达到规定要求后,需要按先喷浆、后旋转提升的步骤由一定的方向操作,直至顶部。(3)拔出注浆管并进行清洗干净。

图2 高压喷射注浆施工工艺

5 结语

处理道路的方法有很多种,每种具体的解决方案都有特殊的解决方案,在实际解决软土路基问题时,应根据周边自然环境等因素,对该区域的软土路基本身的特点进行分析,并结合不同软土路基的解决方案,综合分析软土路基的解决方案,降低路基的含水率,提高软土路基的固结系数,从而保证路基的整体稳定性,实现道路的持久稳定性。

参考文献:

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论文作者:曾雪飞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期

论文发表时间:2018/6/6

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