摘要:软土地基施工是公路建设项目中的重要环节,为了提高公路工程建设质量,应注重分析公路工程施工中软土地基施工工艺,探究施工过程中存在的主要问题,分析其具体的成因和结果,做好相关的防范措施,从而提高道路工程施工质量。
关键词:公路工程;软土地基;处理技术
一、软土地基特点分析
软土地基是我国常见的一种地质,在公路工程项目施工过程中,软土强度弱、压缩性高,通常含有有机物质。在施工中,软土地基存在以下几方面的特点:其一是高压水性,软土的孔隙较大,含水量也很大,容量小,并且有很多微生物、腐殖质等,所以软土地基压缩性很高,并且长时间处于不稳定状态。其二是透水性差,软土地基的透水性十分低,垂直层面基本上是不透水的,这对公路施工中的排水固结工作有很大的影响,在开始承载外在压力时,水压力都比较高,对地基的强度造成了削弱。其三是触变性,软土地基主要是絮凝状沉积物,在原状土未受到外在力损伤时,土体结构强度还比较高,但是一经影响,结构就会被损坏,强度也会迅速下降,或者是呈现稀释状况。这就是所谓的软土触变性,所以软土在承担振动荷载之后,极易产生侧向移动、沉降等现象。其四是流变性,流变性在压力作用下,随着时间的延长而产生土变形,让土层强度低于瞬时强度,这对公路施工中边坡处理工作有很大影响。
二、公路工程施工中软土地基的危害
进行公路工程施工工作时,软土地基是一个非常重要的部分,具有较高的压缩性、较低的抗剪强度及较低的透水性,这些特性会给公路工程带来非常大的危害,主要体现在以下几个方面。(1)路面沉降。应用软土地基处理技术在公路施工过程中,因为软土地基有较高的含水量、较强的压缩性,所以可能引起路面沉降,主要是软土地基自身性能存在问题,如果受到很长时间车辆碾压和外部压力的影响,软土地基会发生压缩,且在使用中长期受到地下水的冲刷和侵蚀,非常容易发生水土流失,使得地基结构稳定性受到影响,影响车辆行驶安全和功率使用寿命。(2)强度与稳定性有所降低。在公路施工过程中软土抗剪强度不足引起路堤、路面外荷载不能承受,使软土地基局部和整体性的剪切遭受破坏,严重的甚至造成路堤塌方。(3)发生安全问题。软土地基问题是公路施工中经常见到的问题,一旦不对其进行妥善处理就会造成路基出现倒塌,引发比较严重的交通意外事故,这样既造成施工企业经济损失严重,也对人们的出行安全造成威胁。
三、公路路基施工中软土地基处理技术
1、碎石桩处理法。在公路软土地基施工过程中,可以使用碎石桩处理方式,该种方式被广泛的使用。在公路软土地基处理过程中,这种方式主要是将软土地基中的软土,通过硬度较大的碎石桩进行代替。其能在最大限度内提高软土地基的稳定性能,此外,需要将碎石桩进行软土基填充工作。首先,可以使用管桩器械对地基进行振动或者是清洗工作,直到地基出现孔洞为止,将这些填充材料充分的填充到孔洞内,才能有效地提高路基的稳定性能。
2、水泥搅拌桩处理方法。对于水泥搅拌桩处理方式来说,它的主要工作原理是使用水泥特有的加固性能,将水泥在软土内部进行添加,从而实现凝固,全面提高地基的硬度和强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泥搅拌桩处理方式,在上世纪七八十年代才正式的传入我国,目前为止,在我国公路路基中,最常使用的就是水泥搅拌桩处理方式,尤其是在进行软路基处理过程中,它在我国公路建设中发挥着至关重要的作用,因为在公路施工中软土路基施工建设水泥搅拌桩处理时,一方面它的成本低,另一方面,它的施工工序比较简单,能有效地提高软土路基的施工效率,改善软土路基强度较低的现象。
3、强夯加固技术。强夯加固技术是软土地基施工中经常使用的一种方式,可以非常有效地提高软土地基的稳定性和承载能力。强夯加固技术的使用可以通过添加固化剂对软土表层地面进行固化处理,从而提高土壤的强度。强夯加固技术具体操作方法是利用外部压力加固于软土地基,通常是运用很大重量的设备作为夯实工具,让土壤可以团结成块。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生巨大的压力和冲击波,致使土体孔隙受到压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,压缩性可降低200%~1000%。一般情况下,机器的设置高度要在10m以上,并且重锤的重量要控制在12t以上。值得注意的是,强夯加固技术有一定的局限性,它仅仅对于非饱和黏土和砂性土壤具有很好的加固作用。
4、换填处理法。针对不同的地质条件,软土地基处理技术有明显的不同,对此就要根据软土地基层中的土壤性质对换填处理方法进行合理选择,这种处理方法虽然看起来比较简单,且填充材料的来源非常广,但是在此过程中需要充分考虑填充面的稳定性和牢固性,从而保证后期施工的顺利开展。对于抛石法,一般适用于公路排水条件较差的区域。由于石材收集较为简单,在施工过程中无需采用气体进行处理,是一种可以用来替代的方法。首先,要想软土地基层有一定硬度形成,促使路基强度大大提高,需要清除干净公路施工周围环境一部分不合格的土壤,合理使用换填法。其次,在施工时要与施工现场的实际情况相结合,合理选择换填法,由于不同方法适用范围不同,一旦超过这一范围就会给地基处理带来极大的影响,因此一定要合理选择换填法,保证公路工程施工的有序开展。
5、排水固结与真空预压技术。公路工程的建设会跨越很多地区,比如沿海以及谷底等地区都会有公路跨越而过,在这些地理环境下地基含水量十分高,且压缩性高,透水能力也极差。在处理这种软土地基时,可以使用排水固结技术。在施工时需要往地基设置砂井或者排水板,接着在上面运用堆载预压方法排掉黏土的水分,从而加强土质稳定性与承载力。依据排水与加压系统不同可以分成堆载、沙井、带状砂井以及真空堆载等。真空预压技术主要使用在桥头路堤施工中,在施工时将不透气薄膜盖到需要固结的地基表面上,通过射流泵与埋在表面的管道,把膜下面土体之间的空气抽出来,使其处于真空状态,进而排除土体中的水分,实现压实目的,这样可以在短时间内达到地基强度的标准。这种方式可以很快让软土地基沉降,加强地基承载力,有极好的使用效果。
6、高压喷射注浆法。高压喷射注浆是指在进行软土地基处理中通过利用高压钻孔机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插入土层预定处,不断向外部喷射岩浆。采用这一方法对较大含水量、较低强度的软土效果非常显著,应用高压喷射注浆法进行软土地基处理的过程中,能够很大程度地降低地基土的含水量,提高软土地基的承载能力以及减少软土地基变形情况,从而达到地基加固目的,还具有降低软土地基含水量、提高经济效益的优势。
结束语
在进行公路软土路基施工作业时,需要严格的把控路基的状况,公路的等级以及公路施工建设周围的环境因素,避免对周围的生态环境造成破坏,影响施工进程和公路建设质量。除此之外,需要根据实际的公路路基施工需求,使用碎石桩处理法、水泥搅拌桩处理法、换填处理法以及加筋土处理法等方式,全面提高公路的施工水平。
参考文献:
[1]张军.浅谈道路工程中软土地基的施工处理措施[J].中国新技术新产品,2018(06):77-78.
[2]黄成洋.公路施工中软土地基施工技术分析[J].太原城市职业技术学院学报,2018(01):186-187.
论文作者:董安强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签:土地论文; 公路论文; 地基论文; 强度论文; 路基论文; 含水量论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第30期论文;