摘要:目前,我国正处于城镇化建设的关键时期,公路路桥工程的施工质量是影响完成城镇化建设的重要因素。工程的施工质量是公路路桥工程的重中之重,对整个公路路桥工程的造价和工程的工期都具有重大的影响。公路路桥工程施工质量管理的重要环节之一就是处理好软土地基。软土地基处理的质量优劣是奠定整个路桥工程质量好坏的基础。目前,随着我国经济和社会的快速发展,在软土地基处理施工技术方面有了长足的进步,尤其在公路路桥中获得了广泛的运用。事实上,公路路桥施工技术中的软土处理技术不单单为我国公路路桥建设奠定坚实基础,也给我们的社会带来了十分重大的经济收益,也给人民生活带来了巨大的便利。
关键词:公路路桥;施工;软土地基;处理技术
引言:在目前的建筑工程上来看,公路路桥施工的质量取决于软土地基的处理技术,因此对于公路路桥的建设最主要的是关于路桥的牢固性和稳定性具有更多的关注,需要在路桥施工技术上进行不断完善,才能够取得重要的保障,这就关系到软土地基的处理办法,需要采用各种合理的技术来提高技术的保障,处理和解决施工过程当中遇到的问题,以采用先进的技术来加强公路路基的安全性,保障其公路路桥施工工程的顺利开展。
1.软土地基的概念及产生的原因
公路路桥中的地基主要作用就是承受上部结构传递下来的荷载。软土地基,就是指那些不能或者很难直接承受路面结构从上部所传递下来的荷载,不能提供稳定的支持平台。这些软土地的水稳性和土颗粒之间的黏聚性都较差的。软土地基中的主要成因是存在强度较低,压缩量却比较高的软土层;这种软土层中拥有含量非常高的有机质土壤,同时还体现出非常高的含水量与空气。因此,软土地基的主要特性就是具有土壤灵敏性强、渗水性差、压缩性高。
2.软土地基对公路路桥的危害
2.1 路面沉降
如果没有对软土地基进行有效地处理,那么公路的路桥路基很容易发生不均匀沉降,导致桥梁倒塌等安全事故。因此在施工中,要提高路基的压实度。在实际施工中,施工单位无法有效控制路桥地基的压实度,影响了路桥地基的稳定性。尤其在多雨的地区,雨水对路桥过渡段侵蚀的比较严重,导致路堤填土大量流失,削弱了路堤的强度,从而导致路面沉降现象。
2.2路面侵蚀
目前国内大多数的路桥路面使用的水泥、砂石等材料,这些材料虽然一定程度上提升路基的抗压能力,但是抗腐蚀性和抗冲击力比较差。如果长时间被雨水冲刷,雨水会侵蚀到混凝土结构内部,造成混凝土结构开裂等现象,影响路桥的密实度。给公路运行带来巨大的安全隐患。因此在施工过程中,施工单位要采取有效的措施,抵抗路桥路面的腐蚀。
2.3路面硬化
软土地基的稳定性比较差,在软土地基建路桥具有一定的风险性。目前我国路桥路面大多使用混凝土或者沥青作为铺设的主要材料。如果混凝土和沥青铺设调和的比例不协调,导致混凝土硬化出现问题,那么就会影响混凝土硬化效果,导致混凝土结构出现膨胀或者沉陷等现象。
3.路桥软土地基处理方法
3.1工程概况
以某公路路桥工程为例,全程长6200m,整个路桥设计为4车道,整个路桥的设计速度是80km/h,路基的总宽度为25m。由于路桥的施工长度比较长,施工环境比较复杂。该工程有有段距离是软土层,软土层属于粘性土,土壤中含有大量的水分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果在施工的过程中,没有采取有效地措施,则可能影响整个路桥工程,因此必须对工程的软土地基进行处理。根据该公路路桥的实际情况,采取了不同的处理方法。
3.2软土地基的表层处理方法
对表层软土处理的方式有三种:①在表层添加固化剂。如果地基的表层是粘性土,那么在粘性土内部添加适当的固化剂,利用固化剂固结土层,将土层连接成为一个整体,从而达到固化土层的目的。常用的添加剂有水泥、生石灰、熟石灰等,通过石灰浆材料对软土层进行搅拌,降低软土层的含水量,提高软土层的地基强度和压缩性,从而保证后续施工机械能够进入到施工场地;②铺垫材料法。由于软土地基软土分布一般不均匀,在施工前要对不均匀地基进行处理,这样才能确保路桥施工地基不会出现侧向变形和局部沉降的问题,采用铺垫材料法对软土地基进行处理,能提高了地基抗拉力和抗剪力,从而确保地基的稳定性,保证机械顺利施工。铺垫的材料一般化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅灯;③砂垫层法。软土层含水量比较高,土层薄弱。如果在软土地基铺设砂石,能够提高软土层的承载力。一般而言,砂石铺垫法适合0.5~1.2m软土层。这种厚度能够充分发挥砂垫层排水的功能,对软土层进行固化,从而便于机械进入施工现场施工;④表层排水法。软土地基处理方法应该结合具体的施工环境,采取有效的处理方法。如果软土层土质比较好,但是土层含水量比较多,就可以采用表层排水。具体的操作方法如下,在填土之前,在地表开挖沟槽,将地表水排除。这样就能有效地降低表层土壤的含水量。
3.3换填法
换填法是将软弱地基的土壤置换为优质的土壤,从而降低地基表面的沉降量,保证填土的稳定性。使用这种处理方法,换填的材料一般使用透水性比较好的土壤,填换的时候应该从中心向两侧进行分层填筑,分层填筑的时候每一层的厚度必须保持一致,厚度在15cm左右。换填法比较常见的有三种施工方法:强夯挤淤法、垫层法、砂石层填换法[1]。
3.4强夯法
强夯法是一种非常成熟的处理方法,主要是将重锤的重力势能转化为冲击能量,瞬间产生的动能作用在地基上,从而压缩各个土层的孔隙,将孔隙的水分子和空气排出土体外,达到压缩和密实土体的目的。强夯法施工比较简单,需要的设备比较简单、施工速度快、需要的原材料比较少,因此在软地基处理中应用的比较广泛。比如国道扩建工程湖南路段项目,该施工区域内的有不少杂填土,主要以碎石、粘性土为主,并且还有不少泥炭性页岩石块和建筑垃圾等,因此需要对地基土层进行加固。在施工的时候采取了强夯法。为了确保强夯法符合该路段土层施工,在施工前对施工区域的土壤进行夯实测试,确定合格以后,才开始在施工区域大范围推广。本区域施工采取两遍点夯、两遍满夯的施工方法,对局部施工区域土层比较复杂的地区,采取四遍点夯、三遍满夯的方式进行。在施工过程中,发现了施工区域有比较差的土质[2],加强处理以后依然无法达到设计要求。基底采取了换填法,然后在回填碎石,确保处理以后的地基符合施工要求。但是强夯法适用于5.5~10.5m的软土层厚度,这种强夯法能够提高软土层土质的承载力,将沉降变形量减少,土层的压缩量降低2~8倍,能提高地基强度的3~5倍以上。超过10m以上的软托土层则不适合这种施工方法。但是强夯法施工时,振动的幅度比较大,会产生一定的噪音。因此在施工的时候要采取一定的措施进行处理,比如设置隔振沟和建筑隔音墙等,提高隔音效果,避免施工造成扰民。
结论
简而言之,随着科学技术的进步,越来越多的技术应用在路桥软土地基处理当中,促进了我国公路路桥施工技术的进步和发展。比如高压水切削消淤法、水泥粉煤灰碎石桩法。软土地基直接影响到路桥的施工质量,因此在施工过程中,要严格按照施工工艺和流程进行,确保施工质量[3]。
参考文献:
[1]杨宝成.浅谈路桥施工技术对软土地基处理方法[J].四川水泥,2016(10).
[2]曹晓青.公路路桥施工中有关软土地基处理的思考[J].工程建设与设计,2017(03).
论文作者:张龙建,张红霞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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