公路施工中软土地基的施工技术处理研究论文_孟雷

公路施工中软土地基的施工技术处理研究论文_孟雷

山东东泰工程咨询有限公司 山东淄博 255200

摘要:软土地基由于其地质特性,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。在软土地基处理中,施工人员不仅仅需要合理的挑选施工处理技术,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;软土地基;处理技术

1 软土路基处理原理?

土体属于分散介质,土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力对于土体强度起着决定性作用。?

一般情况下,土中矿物都具有不同程度的亲水性,水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用,致使土粒周围的结合水膜加厚,特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用,降低了土粒之间的内摩阻力。大量水浸入土体使土体离散,形成湿坍和水化现象,降低了土体的稳定性。影响土体稳定性的因素较多,主要有分散度、土的成分、土中天然胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大,则孔隙率越小,水不易浸入土体,因而水稳定性较好。?

从土体的特性可知,含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大,也是加固处理的关键。加固土的方法有多种,按其技术措施可分为:物理方法、机械方法、外加剂法、 热处理等。加固土时所出现的各种作用过程是非常复杂的,视土的性质和结合料的种类不同而异,大体概括为化学过程、物理化学过程、物理力学过程三种情形。[1]

2 软土地基对于公路的危害?

软土就是强度比较低、压缩性比较高的软土土层,常见的软土形式有:淤泥、软粘土等,由于软土地基没有经过科学的处理,就会造成路基的失稳或者是由于过量沉陷的问题,影响公路的正常使用。软土地基的天然含水量高、空隙比较大、抗剪强度低、固结的时间比较长、透水性差、土层之间的分布复杂等,由于这些特点的存在就会造成对公路的质量影响。其中危害的公路的形式有:浸水沉陷的破坏,这往往发生在路堤的衔接处。由于在道路中的排水不够通畅,使得水在路基上浸入。在公路的正常使用过程中,车辆荷载通过时,土体的自重以及水文的变化就会使路基在衔接处发生沉降,沉降的地方在严重时,就造成公路的路面开裂,在荷载的车辆在运行时,就会出现颠簸的现象;还有就是,剪切拉裂破坏,这主要是路堤的侧向发生了整体的滑动,在边坡的外侧出现了隆起的现象。具体的表现是,剪切拉裂的破坏是软土地基在振动的荷载以及自重的作用下形成的破坏。这就使得土质的强度降低,流动性比较大,产生了软土的土层向外滑动,造成路基的不均匀沉降。使得公路出现隆起的现象,造成路面的裂缝,影响了正常的道路运输。这两种现象在软基沉降量和侧向隆起量过大时,使得软土地基超出了自身的承受力,从而造成对路面的损坏。

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3 公路施工中软土地基的施工技术处理方法

3.1 换填土处理法?

换填土处理方法主要适用于土质不匀、排水不畅的地基。换填土处理法,就是当公路工程地基稳定性和承载力达不到要求,而且软土层的厚度小的情况下,对软土层进行挖掘,然后根据实际情况分层填充稳定性较好的材料,如炉渣、灰土、砂石、粉煤灰等,并进行强夯,加大地基的密度,提高地基承载力,降低沉降量,加快软土地基的排水固结,使原来的软土地基在改造后符合建筑施工的设计要求,从而保证工程施工的安全性。?

3.2 砂砾垫层技术处理法?

采用砂砾垫层技术处理法,一般都是在施工进程得到合理控制,并且砂砾质量良好的基础上,通过提高软土地基的排水效果都采取的处理措施。该处理技术的作用机理是当砂砾垫层厚度适中后,来提高排水面,进而促进地基中的水分快速、有效排出。在荷载作用下,软土地基能的排水凝固速度会明显加快,从而促进整体结构抗压强度的增加。砂砾垫层中所应用的材料主要是中等、加粗的干净砂砾,其中含泥量比较少,具有良好的凝固效果。在实际施工之前,施工人员首先需要对基层进行压实和洒水工作,对砂砾表层进行仔细检查,确保其呈湿润状态后才能够正式施工[4]。?

3.3 强夯法

强夯法是由法国Menard技术公司在全球最先提出并投入实际施工中的,20世纪60年代,我国引入了这项技术。强夯法一般采用50t左右的强夯机进行操作。将吨位在100kN~400kN之间的夯锤运吊到6m~40m左右的高度,使其自由下落,形成对软土地基强烈的冲击力,对地基土施加强劲的挤压力,使地基土在这个过程中被振密和压密,使软土的强度、压缩性、含水量等发生明显的变化,达到加固地基的目的。在采用夯实法时要注意控制好土体的含水率,这是保证达到夯实目的的关键。随着我国科技水平的发展和提高,在实际的施工操作中,夯实法已经很少被用到了。

3.4 粉喷桩加固技术处理法?

在使用粉喷桩加固技术处理法之前,施工人员需要加强对相关资料的收集,并做好前期准备工作,如准备好水泥、石灰等材料,保证施工现场有序、整洁等。然后借助搅拌机械对粉体状或浆液状的固化剂与软土直接强制搅拌,在搅拌过程中就会形成化学反应,增加软土层强度,是其转变成优质地基,强度、水稳性、整体性都能够很好的满足公路工程施工要求[3]。

3.5 井点降水技术处理法?

在应用井点降水技术处理法之前,施工人员需要清理干净施工现场,并做好放线准备,对施工设备进行仔细检查,特别是对于井点设备来说,必须保证其性能良好。在合理安装好井点设备之后,还需要将组合井点将抽水设备布置好,通过试抽试验来确保设备能够正常运行。在抽水过程中,施工人员需要密切关注周边地面的变化情况,一旦发生异常情况,就需要及时的调整抽水量。一般抽水量的顺利为“先大后小”。并且为了明确界定水位下降情况,施工人员还应该提前挖好地基,如果水位低于施工水位的话,施工人员需要及时调整抽水马力。?

3.6 排水固结法

在超荷载作用于粘土地基时,粘土会逐渐排除土壤孔隙中的水分,孔隙比变小,地基也随之产生固结变形现象。另外,随着超静水压力慢慢消散,粘土的有效用力随之增强,地基土的整体强度得到了提高。在工程解决粘土地基的沉降、稳定问题时。多会用到排水固结法,在加载预压的工作期间使地基沉降问题基本得到解决。地基土的抗剪压强度也得到了增强,从而使地基的承载能力和稳定性能得到了提高[2]。

4 结语

软土地基特点是:孔隙比较大,含水量高,压缩性高,透水性差,由于这些问题如果不及时的处理,就会造成地基的强度降低,工后变形大或者是地基下沉等问题。这些问题的产生就会造成路面变形、翻浆冒泥或者是出现路面坍塌的现象,这就使得公路工程受到了软土地基的破坏,影响了公路的正常使用,因此对于公路工程中出现的软土地基的路基问题,要及时的进行分析,及时的进行处理,保障公路正常的使用。

参考文献:?

[1]许箫梅,严代锐.探析公路桥梁施工中软土地基施工技术[J].黑龙江交通科技,2016,39(11):116-117.[2017-08-25].?

[2]周裕涛,刘宗伟.公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用分析[J].低碳世界,2016,(14):199-200.[2017-08-25].?

[3]王咏梅,王志谦.软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].黑龙江交通科技,2015,38(01):72-73.[2017-08-25].?

[4]任杰.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点探析[J].黑龙江科学,2014,5(06):89.[2017-08-25].

论文作者:孟雷

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/11

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