摘要:软土路基由于其地质特性,存在可塑性差、受重力小、含水量大、强度低、粘性小、稳定性差等不足,因此一直都是公路工程施工中的重难点问题。在软土路基处理中,施工人员不仅仅需要合理的比选施工处理技术,同时还需要综合考虑到施工工期等因素,以免增加工程造价成本。这样一来,软体地基中的地质特性就能够得到有效改善,并且地基稳定性也能够大大增强,对提高公路工程施工质量,产生良好的经济效益和社会效益都具有重要作用。
关键词:公路施工;软土路基;特点;成因分析;处理方法
1 公路软土路基特点
软土主要是指承载能力不够,而且主要的成型结构是软体形式的粘性土,粘性软土的最大特点是以软塑状态成形的,这个公路的软土路基主要有以下的几个特点:其中之一是软土的含水率在大自然界中算含水量高的成分,在软土组织中,水分充斥在整个组织中,土壤的含水量过大,不仅造成了土壤的软,难以形成理想的形状,可塑性弱,软土的形状也容易受到天气的影响而变化;第二是软土中的空隙比较大,而空隙造成了软土的坚固性不能得到满足,整个软土的塑型工作面临着极大的问题;第三是整个软土不能实现硬土的功能,不能用于承载,承载功能较硬土来说太弱;最后是因为软土的压缩系数过高,容易被压缩,同时也容易发生形变,但是在整个土地建设工程中,如果软土更容易发生形变,一般在选择进行施工的时候,就不会选择软土路基。真是因为使用完吐绿漆,要考虑到很多因素,而且因为软土地基本身的复杂性,所以在施工过程中一定要进行详尽的土质测试,尽可能地掌握土质情况,确保整个公路施工的顺利进行。
2 软土路基成因分析
从软土路基的内在原理和外部表现分析,导致其出现的原因主要可以概括为以下两个方面:
2.1 人为施工原因
人为施工原因属于软土路基的主观性原因。其是指施工人员受到自身素质、外部环境影响,而导致对软土路基处理不当,进而导致软土路基问题没有得到根治,并在公路工程建设完成投入使用后予以表现。因人为施工原因导致的软土路基问题不仅影响了道路交通质量及其安全,还会对施工企业的建设效益产生重要影响。在实际施工过程中,因人为施工不当而导致软土路基问题出现的原因有很多,例如施工环境影响、施工设计不科学、施工技术落实不到位、施工材料质量不达标等,对这些影响因素予以分析可以得出,软土路基病害出现的原因就是认为素质问题,所以想要实现对软土路基的有效处理,就必须要做好对施工人员素质的保证。
2.2 地质结构原因
地质结构原因属于自然环境问题,其是非主观但可处理的原因。我国土地广袤,山川河流相依相傍,这会导致很多位置的土体结构因含水量过大,而出现土质过软的情况。在我国公路建设过程中,为了实现高速通行目标,许多公路的设计都是采取遇山挖洞、遇水架桥的“取直”式模式,这会增大公路遇到软土路基的几率。针对于软土路基问题,我们虽不能对其予以避免,但可以通过有效的施工,来实现对其的有效控制与治理,以确保路基质量能够符合公路建设要求,所以想要实现公路施工效益,就必须要实现对软土路基的处理技术水平提高。
3 公路施工中软土路基的施工技术处理方法
3.1 碎石填充技术
这是公路工程施工过程中最常见的处理方法,适用于对于深度相对较浅、施工作业面大的软基工程,其做法是在路堤范围内将质地松软的软土挖除,用碎石回填,使用分段挖除、分层固填的软土地基处理方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时要求石料强度不能低于15mpa,分层厚度应在30cm以内,需要注意的是,将石料的最大粒径需控制在层厚的三分之二以内。这种方法可以取得非常好的效果,但其在开展工作时需要将地基进行整体挖开处理,不仅需要大型施工机械的加入,增加了工程造价,而且需要有足够的空间供挖掘设备工作,对于平原地区可以采用这种方法,而山地地区则不具备挖掘条件,因此复杂地形条件下该方法将受到局限。此外,当换填深度超过地下水位30cm时,需换用回填素土。同时,增设渗沟和盲沟,将会进一步提升路基的稳定性。
3.2 软土路基施工的冻结技术
冻结技术是利用液态氮对软湿土进行冻结的方法,利用相应机械制冷设备和一个装有液态氮的液压装备,将两者相互连接,然后启动设备将液态氮注入土壤内,通过制冷装置使得软土路基变得冷冻、定型,这样可以有效的提高软土的强度,降低土壤压缩性。冻结法是公路软土路基施工中最常见利用最多的一项技术,这种方法具有适用范围广的特点,也适用于其他性质的土层。冻结法尤其适用于软湿土条件下,在公路软土路基施工中被广泛应用。
3.3 排水固结处理技术
排水固结法是利用地基排水的固结特性,适用于地质为饱和性粘土的软土或填土路基,在公路施工前对地基进行加荷预压,所获取的效果也非常好,是地基强度加固的有效措施。排水固结处理法主要适用于较为饱和的粘性软土地基。在较为饱和的粘性软土路基中设置竖向的排水体,在路基施工中合理布置竖向排水井点,并与加压系统相结合应用,以提高路基排水性能为目的。排水固结处理法最好应用于较为饱和的粘性软土路基中,才能充分发挥此方法的作用,提高软土路基的强度、坚固性。根据实际情况采用相应的措施加快路基排水固结,增强土壤强度,降低路基不均匀沉降,提高路基承载能力,最终实现提高路基排水性能为目的。
3.4 水泥深层搅拌桩法
水泥深层搅拌桩法是软土路基建设的基础方法,这一技术的原理是采用硬化之后强度升高的水泥作为载体,是软土坚硬化,并运用水泥的特质,使其渗透进软土之内,起到强力黏合剂的效果,从而把软土转变成符合施工要求的优质地层。软土地基和硬化水泥完全相融之后,会产生物化反应,使得土壤的整体强度大大提高,较好地规避了土层变形现象的产生,减缓了软土的下陷速度。利用水泥深层搅拌桩法对软土路基进行施工,可以有效减少土壤沉陷量,加强边缘的稳定性,提升软土路基的抗压能力,因此在目前的施工中得到了极为广泛的应用。但在建造时,尤其要注意的是对于某些特殊地域软土路基的处理,要确保其施工工艺符合相关规定与标准,如此一来才能够使水泥深层搅拌桩法的作用得以充分发挥,有效避免事故的发生。
3.5 粉喷桩的软土路基处理技术
粉喷桩是指采用压缩设备和仪器将空气进行压缩,从而将水泥或者生石灰等粉状固化剂喷射到路基基部,在其与软土进行搅拌后,凝固形成具有一定强度的水泥桩柱。该水泥桩柱将与土体结构共同形成复合地基。与深层搅拌法相比,采用粉喷桩能够提高土体承载力,吸收1-1.5倍水分,加快土体固结。此外,采用振冲器或沉桩机将软土路基内部钻出一定数量的孔,并在孔内填充碎石等坚硬材料以形成桩体,提高土壤承载能力。
4 结语
我国地质环境十分复杂,公路工程施工中时常会遇到很多地质问题。其中,最为常见的就是软土路基,软土路基的存在不仅会对公路施工造成影响,如果未对其进行有效处理,在正式通车后还会出现路面塌陷等问题,危及行车安全。软土路基含水量很高,抗剪能力较弱,且在路基表面上有很多缝隙,为确保公路通行安全,必须对软土路基施以有效处理。
参考文献:
[1]黄华杰.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].工程建设与设计,2018(2):185-186.
[2]任泽.公路路基施工中软土路基处理技术分析[J].交通世界,2018(z1):43-43.
论文作者:侯绪水
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签:土路论文; 公路论文; 路基论文; 地基论文; 水泥论文; 粘性论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第28期论文;