公路工程软土路基施工技术应用论文_张伟,孙璐

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摘要:对于公路路基施工而言,软土路基施工技术在其中的作用十分关键,其对整个公路工程建设的质量有着直接的影响。因此要采用科学、合理的软土路基施工技术,以保障公路工程的安全与质量。

关键词:公路工程;软土路基;施工技术;应用

1软土路基工程特性分析

软土对于公路工程施工建设过程而言,是一种复杂的不良地质条件,软土中的水分较大,具有明显的压缩空间,相应的载荷承载性和刚度水平不足,在此区域进行公路工程施工,极易出现失稳或沉降问题。路基作为公路工程的基础结构,在当前车辆保有数量不断提升,交通系统运输需求不断上升的背景下显得尤为重要。软土路基通常出现在内陆平原、盆地山洞、海滨平原等地区。软土路基较为复杂的特征,会使公路施工难度变大,施工周期变长,如果没有使用正确施工技术,还会使软土路基公路出现严重质量问题,如路面坍塌、路面开裂等,这些问题的出现轻则导致交通阻塞,重则导致交通事故,出现人员伤亡等严重问题。

2公路工程软土路基施工中应考虑的因素

(1)公路所处位置。在公路进行施工的过程之中,要与施工建设所处位置的周边地质环境相结合,选择适宜的施工技术来进行施工。假使路基粘土层下陷的情况并不严重,路面平整相对较好,那么就可以利用一部分简单的施工技术来进行施工,比如换填法等等。假使粘土层下陷情况发生在道路及构造物之间相连的位置,就会使得错台现象的发生,为了有效的避免安全事故的发生,施工单位一定要选择稳定性较高的方式,及时的将出现问题的构造物以及相邻的地段予以处理。

(2)公路施工环境。在公路施工工程中,众多因素可对施工质量造成影响,如地质、地下水等均会对公路施工造成影响。若地基非常软,或路基尤其高,那么周围路基就极易受到破坏,导致地基沉降或隆起。在施工中,需对公路施工环境慎重考虑,尽可能减少施工环境因素给施工进度造成的影响,适当采取剪切变形法或其他方法将环境所致影响尽可能降到最低。

(3)道路施工要求。现如今,我们国家道路施工的项目偏多,不同道路施工的要求也不一致,一般的道路大部分的都是先进性路基的铺筑,在沉降结束之后,才可以进行路面的铺设。但针对高级公路,其施工的要求也就会相应的加大,施工单位一般咋铺筑之前,明确与之相符的沉降处理技术,从根本之上来充分的保障公路的平整度可以与相应的设计要求相符,与此同时还得和国家的相关规定及标准一致。

3公路工程软土路基施工技术应用

3.1换填法

在公路工程施工建设的过程中,要特别注意软土路基的施工要求,要根据软土路基的深浅情况进行施工方法的选择,在地基基础比较浅的情况下,可以选用换填法,换填法的主要施工方式又包括了挖填法、抛石法、爆破法。挖填法适用于软弱表层地面,因为运用这种方法不但有利于排水的处理,还可以方便挖填操作,同时还可以对不符合要求的土层进行及时的清除,并回填合适的材料,而且要将挖填的深度控制在2m以内。在不方便排水的地段可以选择抛石法,只要这个地段有方便采集的石料并且涂层厚度小于3cm且便于采挖就可以满足抛石法所需要的条件。这种方法主要将石片从两边抛掷向路中间,且石片大小要大于30cm,从而将软泥挤向两边,然后进行压实,最后铺设反滤层,完成整体施工,见图1。

图1换土法加固基地

3.2碎石桩技术

应用碎石桩技术进行软土路基处理应用时间较长,在实际施工过程中积累了大量经验。该技术首先对软土路基进行一定载荷水平的振动冲击,在土体压缩聚结形成孔隙后,将筛选后的碎石填筑到孔隙中,同时使用一定的土体聚合添加剂,提升碎石与缩聚土体的粘合性,通过碎石桩为路基结构提供相应的载荷承载力。相应碎石桩的尺寸和分布依据公路工程整体参数确定,保证路基结构受力均匀。碎石桩具有理想的应力和环境稳定性,能够在软土环境中提供持续的支撑力,同时施工便捷,建设成本低,在目前的施工中仍有应用。

3.3水泥深层搅拌桩法

公路施工的软土路基处理中,水泥深层搅拌桩法也是比较常见的方法之一。这种软土路基处理技术的关键是将硬化后的水泥作为介质,将其通过一定的技术方法侵入到软土路基当中,侵入软土路基中的水泥会和土体相互凝结,水泥强大的胶结能力可以和软土牢固的粘和在一起,然后水泥经过硬化冷凝之后会具有非常高的强度,同时也会使软土变得坚硬,牢固,从而符合公路工程施工的条件。这种软土路基处理最大的优势在于其可以有效的降低公路路基土壤沉降的程度,并且可以增强公路路基边缘的牢固性,提高公路路基的承载能力。这种水泥搅拌桩的处理技术最早是在美国进行使用,随后被推广到日本进行广泛的使用和发展,在我国建设时期被引入中国并且加以研究和应用,从而成为目前公路施工软土路基处理的最常见的技术之一。需要注意的是,在使用水泥深层搅拌桩进行公路施工的软土路基处理时,务必保证施工的流程符合工程建设的质量标准,严格的按照施工的步骤进行操作,这样才能够使水泥搅拌桩法发挥其最大的作用。

3.4排水固结的处理方法

排水固结法是在对软土路基的施工中,使用人为方法进行排水通道的铺设,同时结合科学的排水技术将路基中多余的水通过排水通道排出,这样一来就可以很好地缩小软土内部的空隙,使路基更加牢靠,起到提高稳定性和牢固性的目的。这种方法主要由加压和排水两个系统所组成,根据施工现场的主要情况,对这两个系统主要采用的是事先加载预压和逐步分级加载预压的方法,逐渐的将土壤中的孔隙水固结,达到提高路基抗压强度的最终目的。简单来说,排水固结法就是一项将土层中的水逐渐排出,最大限度缩小软土中的空隙,最终形成地基的固结变形的一项工程,其主要也利用了饱和土和软粘土的荷载作用。

3.5加筋处理技术

公路软土路基施工中进行加筋处理,有机结合砂垫和土工格栅,确保软路基甚至承受道路负荷,在强度方面,软土层和复合层产生差异,软基础,软土路基固结排水面,科学处理促进路面更平滑,加强公路软土路基承载力。在软土路基的过程中,还需要对土工格栅进行统一布置,测试市政道路的软土层,清理垃圾层下面的层,等等,土工格栅的铺设需要专业的技术工作人员,做固定,捆扎,搭接等,使上部路基能均匀铺展,并重复滚动,保证软土路基的施工质量。

3.6强夯法

强夯法主要建立在物理学理论的基础上,对路基有着极好的加固作用,这种方法主要是借助动能和势能之间的互相转换加上大型起重机的重量击打对一些地基土进行加固,例如:煤灰、碎石砾、湿润性黄土与饱和度较低的粘性土等。加固可以很好的加强路基的压力,达到密实土层结构的最终目的。不过强夯法在施工过程中产生的噪声污染较大,这也是它的一大缺点,所以不适合在靠近居民区的工地施工。如果想选用强夯法进行施工,那么也要以工程的具体情况为依据进行取舍。

4结语

伴随着科学技术的飞速发展,我国软土路基的处理技术已经取得了显著的成就,并且广泛的应用到公路工程中。这些软土路基技术不但操作简单而且成本较低,受到人们的一致青睐,并创造了巨大的经济价值和社会效益。

参考文献:

[1]非饱和软土路基沉降计算研究[D].姜道旭.重庆大学2016

[2]软土路基沉降预测与加固技术研究[D].王锋.重庆交通大学2013

论文作者:张伟,孙璐

论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期

论文发表时间:2018/7/16

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