摘要:公路工程建设中,采取措施加固软土路基的目的在于提升路基承载力,确保路基稳固可靠,预防沉陷、裂缝等质量病害发生,使其更好承受行车荷载,提升公路工程质量和效益。因此,施工单位应提高思想认识,注重软土路基基本情况调查,然后制定有效的加固和处理方案,把握软土路基施工要点,提升公路工程质量和效益。
关键词:公路施工;软土路基;施工技术
一、道路软基的特点分析
在道路施工当中,软基加固施工质量直接影响了道路施工质量。所以,掌握道路软基特点尤为重要。以下针对道路软基的特点进行具体分析:①孔隙比大,天然含水量高。含水率是引起道路软基孔隙比大、天然含水量高的主要原因。由于大多数道路软基成分包含粉土粒、黏土等,这些材料粒子表面存在负电荷,对空气中的水分具有很强的吸收作用。所以,当道路软基暴露在空气中时,材料中的含水量会随之不断上升,导致土粒之间的黏性减低,孔隙比也随之增大。②流变性突出。软土在外力和自身重力的作用下,容易引起变形,如果没有做好加固处理,很容易导致软土流动的情况发生,影响道路正常使用。③压缩性系数高,抗剪强度低。压缩性系数高,抗剪强度低是软土路基一个十分明显的特点,其主要原因与上述两个特点息息相关。正因为软土路基的强度比较低,如果不做好加固处理,很容易出现坍塌情况,严重影响施工质量。
二、公路施工中软土路基的危害
针对公路施工中软土地基所存在的危害,不仅会影响工程施工质量,还不利于企业成本和效益控制。对此,需要施工单位根据软土路基出现的危害,采取相应的施工技术和处理方式。以便能够满足现代建筑行业发展需求。
1、路堤滑坡
众所周知,软土路基是公路施工中最基础的部分。对于这个部分存在的常见安全隐患,会对公路使用安全性产生较大影响。一旦公路稳定性受到威胁,则导致整个公路的路堤无法得到相应的保证。此外,公路使用中会存在被损坏的隐患。长期下去不仅在一定程度上影响公路使用,还会使得施工单位延长工期,造成工程造价成本的不断提升。
2、路基沉降
软土路基对公路施工所产生的危害主要体现在路基沉降这个问题上。由于软土路基所具有的可压缩性比较强,且所造成的土体空隙较高。这就很容易引起公路基础出现大面积沉降现象。这种情况的出现,对我国公路运输的安全性指标产生极大地影响,因而需要施工单位在施工中改善路基所面临的现状。
三、软土路基施工技术及现状
在公路施工的过程中,各个路段具有其特殊的地质情况,因此各个路段的施工技术方面也有一定的差异。而软土路基路段在整个公路施工的过程中是较为困难的路段,原因在于软土路基的构成较为特殊,与其他路段路基相比最大的差异就在于整体构成较为松散,含有较高的水分,其路面承载力也较弱,因此需要经过特殊的技术支持。在软土路基的施工过程中一旦施工不当就会影响公路的整体稳定性和相关承载力以及使用寿命,影响车辆的出行质量和出行安全。软土路基施工技术应运而生,通过特殊的技术和手段保障软土路基路段的稳定性和安全性,保障公路建设的整体质量。
四、影响软土路基施工技术的因素
1、公路施工环境
根据实际调查发现,施工单位所面临的公路施工环境会对软土路基施工技术产生直接的影响。具体来说就是在实际施工中所遇到的环境因素,即地质状况、水纹状况、地理位置以及气候条件等都会成为影响软土路基的因素。施工单位在开展施工作业时,遇到雨水充足的环境,则会对软土路基带来一定的压力。如果施工单位没有按照相关标准和要求做好相关的防水工作,则很容易使雨水快速渗透到软土地基中。这种情况的出现,不仅会影响公路使用性能,同时还给施工人员在施工过程中增加较大的难度。
2、公路整体施工条件
在国家公路的建设过程中,公路建设施工具有相关的难度和要求分级,因此在公路整体施工的过程中需要针对不同级别的公路以及不同级别的施工环境进行使用技术的选择,低等级公路在建设过程中的施工技术要求较低,即使公路路段中出现软土路基,也对整理公路路段质量的影响较小,也就是说低级公路路段的软土地基施工效果和技术对公路的使用质量要求较低。但是在高级别的公路建设过程中一旦涉及软土地基路段就需要非常重视软土路基地段的施工技术和施工质量了,施工单位需要尽可能的提高软土地基路段施工的稳定性和安全性,防止在进行软土路基的建设过程中出现沉降和裂缝等情况,从施工到投入使用都要保证相关人员的生命财产安全,尽可能的提高公路的使用寿命,减少公路建设的附加成本。
3、沉降问题和滑坡问题
在公路建设和使用的过程中公路的沉降和滑坡问题一直是软土路基建设时十分容易出现的问题。一旦出现公路的沉降和滑坡就会极大的影响公路的整体使用,并产生大量的附加成本去进行公路的维修和重建工作,大大提高了公路整体建设的经济成本和社会成本。其中,滑坡的出现不仅仅会影响公路建设的质量,在投入使用之后会对驾乘人员的生命财产安全造成很大的隐患,也会对周边的居民和环境造成很大的影响和破坏,影响周边地区的经济发展。
五、公路施工中软土路基的处理施工技术
1、换填土层法
换填土层法也就是常说的换填法,该方法在软土路基加固中有着广泛应用。具体应用中,先将路基下部承载力低、含水量大的软土挖除,然后换填承载力高、耐腐蚀能力强的填料,按要求开展碾压施工,有效提升路基稳定性,保证施工效果。需要注意的是,使用换填法施工时,需要严格控制分层填筑和碾压施工厚度,通常每层厚度在20~30cm之间。同时还要加强每层压实度控制,防止不均匀沉降发生。尤其是桥台台背部分的软土换填,每层厚度最好控制在20cm以内。这样有利于消除膨胀土的胀缩作用,防止冻胀带来的危害,有利于减少路基不均匀沉降,提升路基承载力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆换填土层法适用于软土厚度小于3m的软土层,同时在施工中还要加强碎石、砂砾等原材料质量控制,把握碾压施工要点,确保路基承载力,实现对路基沉降的有效控制。
2、制作粉煤灰碎石桩
制作粉煤灰碎石桩是较为普遍且应用十分广泛的软土地基加工技术之一,该技术使用时间相对较长,发展也比较成熟。在进行粉煤灰碎石桩的制作过程中,施工人员首先应该将粉煤灰碎石桩所需的材料准备妥当,包括水泥、碎石、粉煤灰等,然后搅拌均匀,再利用相关机械将其制作成石桩体,进而打造复合垫层,提高软基强度。但是,该技术具有较高的经济效益,对环境的污染相对比较少,是一种应用价值比较高的软基加固施工技术。
3、换填处理
换填处理方式主要是通过置换形式来实现对软土路基内部构造的优化目标。施工单位在施工中,利用相关的工程机械对部分软土进行挖掘。在此过程中,还要根据施工情况,具体来说就是结合施工现场存在地质条件开展分层换填作业。其中施工人员必须要保障充填物质的强度达到标准以及抗压性能处于较强的状态中。总之施工人员在应用该技术时,严格按照标准和要求来将一些物理性质比较稳定且性能较好材料填入到最下层,然后再进行捣实工作。
4、化学固结法
从目前的应用状态来看,化学固结法进行软土路基的控制还是比较有效的。该种方法就是在施工中采用化学手段来对软土路基进行处理,从而可以保证其强度符合使用的要求。这种施工方法非常的方便快捷、资金投入少且施工效率高,所以被很多建筑工程企业所选择使用。最为常见的施工工艺就是灌浆法、深层搅拌法以及高压喷注浆法等。
5、注浆技术
通常是在高压力的辅助下进行的。首先注重对软土路基作业深度的确定,其次在钻机达到相关设计深度后,还要利用高压喷嘴喷射出泥浆。当其经过高压作用后,需要施工人员按照相关标准和要求对软土进行切割工 作。通过这种形式,能够提高软土路基稳定性。结合建筑工程施工情况能够发现,这种技术的应用,不仅能够避免施工中出现软土路基沉降现象,同时还有助于对施工技术的选择,从而很好地对软土路基进行换填或捣实作业。
六、公路施工中加固软土路基的案例分析
1、工程概述
某公路工程全长23.6km,路面宽26m,设计时速120km/h。其中,K12+220-K14+150段为软土路基。调查发现,该路段软土的含水量在12%~25%之间,含水层比较松散。根据现场具体情况,结合工期目标和质量控制要点,决定采用高压注浆法进行软土路基处理。
2、加固措施
首先进行试验分析,确定压力注浆参数,包括浆液扩散半径、注浆压力、注浆量、注浆孔的布置方式,有效指导后续施工。注浆孔呈三角形排列,前排孔位置与后排孔位置沿渗水方向错开1/2孔距,平面上呈梅花状。然后进行注浆孔施工,严格控制钻孔孔位与设计孔位偏差,使用压缩空气清孔排渣,不得用水作为清洗液。当钻机就位准确,施工材料准备之后,严格按施工次序进行高压钻孔施工。一边钻进施工,一边进行观察记录现场施工参数,确保工程质量。钻孔施工中要严格控制注浆孔倾斜度,保证施工效果。当钻入设计深度时停止钻进施工,停钻并清孔,安装注浆管并通过注浆设备灌注浆液。化学浆液灌注前要充分搅拌并保证浆液均匀,确保浆液质量,有利于提升高压注浆施工效果。
3、加固效果
采用高压注浆法处理该软土路基,施工任务完成后进行现场调查和质量检测,发现该路段路基承载力合格,质量满足要求。目前,该路段已经通车运行两年,质量状况良好,没有出现裂缝、路基下沉等质量问题,不仅确保工程质量可靠,也为车辆安全顺利通行提供保障,赢得驾驶员和施工单位的好评。
七、软土路基施工质量控制措施
1、公路路基的周边位置的填土杂质以及耕植土都会对整个坡脚位置的质量产生直接的影响,导致在压实处理之后植物的根系会严重腐烂,进而导致稳定性不足,引发各种病害问题的出现。所以,软土路基施工之前需要将施工范围内的填土清除干净。
2、严格控制路基填筑施工速度,如果太快,就会导致沉降情况的出现并且固结结构无法有效的完成,使得持力层也就无法形成,路基的稳定性下降,极易受到外力的影响而直接损害。但是填筑施工速度过慢,就会导致工程的效率较低,不能如期完成,经济效益也会受到影响。
3、水是影响土质强度的主要因素,容易造成土质软化,特别是在公路工程项目中,任何工程的施工设备、车辆以及水载荷的作用之下都会导致其性能下降,承载力不足。所以在软基施工中,施工人员要避免给软基表层硬壳层造成损坏。
4、软基施工要严格控制施工时间,避免在高湿环境下施工,合理进行组织安排,尽可能减小雨雪或者大风天气对施工的不利影响。
结束语
软土路基一直都是我国建筑工程中最为常见的问题,因而需要施工单位在施工中予以足够重视。在当前的公路工程施工中,重视对软土地基处理的主要目的,是为了能够增强地基的稳定性,进而保障公路工程的施工质量。从施工单位自身技术发展的需要考虑,也要加强对软土地基先进处理方法的总结和完善,包括碎石桩处理、换填处理、注浆技术及排水凝固法等。通过以上技术的完善和广泛应用,不仅能解决公路施工中面临的软土路基问题,也能带动施工技术进一步发展,进而实现一定的社会经济效益。
参考文献:
[1]马晓燕.道路施工中的软基加固施工技术应用[J].交通世界(上旬刊),2017,12(7):80-81.
[2]张红军.市政道路软基加固技术的应用解析[J].装饰装修天地,2017,31(24):131.
论文作者:燕艳朋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
标签:土路论文; 公路论文; 路基论文; 路段论文; 施工技术论文; 承载力论文; 施工单位论文; 《基层建设》2018年第36期论文;