公路施工中的软土路基处理技术分析论文_安玉华

公路施工中的软土路基处理技术分析论文_安玉华

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摘要:路基是公路的基础,如若基础不良,将会直接影响整个公路的使用。所以,一定要加强公路路基施工,尤其是软土路基施工。软土路基施工难度较大,软基处理不当,将会导致公路路基强度差、承受力低,容易导致公路沉陷、断裂等情况发生。所以,利用合理的、有效的、科学的方法处理公路软土路基尤为重要。对此,本文就公路施工中的软土路基处理技术进行分析和探讨。

关键词:公路施工;软土路基;处理技术

1 公路施工中软土路基的特点

软土路基是公路施工中很常见的不良路基,而且此种路基的处理技术要求也比较高。软土的主要表现就是承载能力很低,本质上是一种软塑状的黏土,通常来讲,其特点主要有以下方面:第一,土壤中的含水量很高;第二;土壤的空隙比比较大;第三,土壤的压缩系数也相对较高;第四,土壤的强度比较低;第五,有一定的蠕变性及触变性。整体施工条件非常差。通常软土的含水量可到达百分之三十五,强度小于三十五兆帕。鉴于软土的承载力差、强度比较低及固结缓慢等特征,因此给施工造成了很大的不便,所以必须做好软土路基处理工作。

2 选择软土地基处理方法时应考虑的因素

2.1道路形状

在公路施工中,路堤设计的高度与宽度是要考虑的重要因素,因为他们直接影响运用何种施工处理方法。如采用换填法时,宽而低的路堤易发生局部破坏;反之窄而高的路堤,下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下,采用压重法将受到限制。还有路堤越宽越高,则地基产生压力球的根部越深而引起深处粘土层沉降。

2.2道路的条件

对于等级较低的公路来讲,可以先进行了路面的路基铺设,等沉降过程结束后,再进行正式路面的铺设;而对于高等级公路的施工,平整度是一项要考虑的标准,因此这就需要在公路施工过程中采用有效的沉降处理办法。

2.3施工周围的环境影响

公路施工中要考虑的环境因素也有很多,比如周围环境中的噪音、地下水的变化、振动地基等等都是要考虑的。而在一些特殊的环境中,还要有特殊的因素对施工产生影响。比如在地基特别软弱的情况下,如果路堤高度较高,就会引起施工周围地基的隆起或沉降。要避免这种类似现象的发生,就要考虑控制剪切变形的方法,如果有些情况下,这种方法不能实施,就要考虑是否可以运用高架构造来代替路堤以克服环境因素所带来的困难。

2.4道路所在地段

在公路施工中,一般地段上,剩余沉降即使大到一定程度,只要不均匀沉降不大,路面基本上不会丧失其平整度。但与构造物相连地段,剩余沉降将造成错台,形成非常危险的状况。而且若路基稳定性不够,桥台将受到大的土压力作用引起侧向位移的事故屡见不鲜。因此,构造物邻接地段的处理措施非常重要。

3 公路软土路基的常见处理方法

3.1排水固结法

排水固结处理法主要适用于较为饱和的粘性软土地基。此种方法是在较为饱和的粘性软土路基中设置竖向的排水体,软土路基受排水体的挤压,使软土中的水分被挤压出来,并排除;挤压后的软土路基将会慢慢固结,相应的软土路基的强度将会增加。所以说,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和坚固性。

3.2置换法

置换法是以各种手段来制作复合地基的方法,通过地基强度的提高和承载能力的增强以及降低沉降量来提高整体路基的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆碎石桩法是常见的置换方法之一,通过高压水流,使管状设备能够一边产生水平震动,一边向前冲,在软土中冲出空去,然后再孔内填满碎石等材料,做成桩基。复合地基能有效提高公路的承载力,在不被地下水影响的前提下,工程造价低廉,值得更为关注。粉喷桩是通过特制设备把水泥和粉体固化剂打到路基深处,使软土和固化剂最后形成一种水泥状的状体,然后将其与柱间土一起构造符合地基。粉喷法与深层搅拌不同,粉喷法的固化剂比水泥浆能吸收更多的水,促进土体的固结。

3.3换填法

换填法多数情况下是将地面以下的软土挖去,再向内选择强度高且稳定性好的砂、碎石和绘图以及矿渣等材料进行分层填充工作,最后分层夯实,然后压、震,促使公路的高密实度。以分散附加应力的方法来提高路基承载力,同为复合路基的置换制作方法,若基层弱土层较薄,而上面负载不大时,可直接加入碎石,对表面的合理的行压和夯实、震动,不断提高地基的强度。

3.4深层搅拌法

深层搅拌法是通过注浆来加固地基的处理方法,利用高压设备把有胶结性与浆液共同注入软土层中去。以扩散和凝固的方式来增加底层的强度,尽可能降低土壤渗透能力。水泥浆是深层搅拌法中常用的固化剂,设备为深层搅拌机,对路基深处的软土与水泥浆进行充分搅拌,相应的使凝固后的地基强度迅速提高。除了深层搅拌法,还可以用高压喷射注浆,用钻机帮助浆液被喷嘴注入土层,之后再给浆液加压,冲切土体,这样土体与浆液混合后可以按照一定的比例排列,凝固。这种方法对于有涌水现象或者地下水流速度快的工程不是很合适。

3.5排水砂垫层法与工织物法

这种方法主要用于路基上部的软土层比较薄,而且含水量大的情况下。这种方法就是通过在路基上铺0.5米到1.2米左右的砂垫层来让软土层固结,提高地基的承载力。另外,也可以在软土地基上铺一层土工织物,这种方法主要用于淤泥一类的超软地基,这种地基汗水梁较高。铺设土工织物的方法主要是通过土工格栅和土工织物的韧性和强度是土体的内应力传递减弱,增加土体的抗拉程度和刚度,这个过程中土工织物可以和土体形成复杂的结构,不仅增加路基的稳定,也减少了填筑之后地基的不均匀沉降。在砂井法和其他深层加固法前都可以先进行铺设工织物处理,提高施工的可行度。

3.6重锤夯实法

如果软土的土层较厚且没有一定的软土处理方法时,可选用重锤夯实法,此方法根据机械锤自由落下运动,来反复夯实地面。软土一旦受到重锤的夯打夯实,上层土层就会向下位移,形成高度压缩,大大提高地基的强度。由于所需机械多,所以此方法不适合在施工场地较小的地方使用。

3.7软土路基处理的新发展

目前,排水加固法、重锤夯实法、砂垫法和换填法都已经得到了深入的研究和应用,以这些方法为基础出现了很多复合的新方法,比如低强度的混凝土桩复合地基的使用,利用了桩体和桩间土的承载力,而且让由桩侧摩阻力决定的承载力与桩强度决定的承载力接近,实现了比较好的经济效益。疏桩基则利用钢筋混凝土摩擦桩与桩间土的相互效用,减少了桩的数目,从而节约了成本。灌浆材料也出现了新的发展,而且更加科学、环保。比如超细浆液、膏状浆液、丙烯酸盐、环氧等等。土木合成材料也出现了无纺土木织物等新型材料。另外,软土地基的处理机械也有了改进。深层搅拌机现在有了可变距双轴的创新,高压喷射法也出现了相应的高压喷射机,干法振动成孔器的成功研制帮助干振法碎石桩技术推广应用。

4 结语

总而言之,随着公路建设项目规模和数量的不断扩大,软土路基处理技术的应用必然更加广泛。软土路基处理技术的处理范围非常广泛,能对黄土、黏土等各种不良地质进行处理。现阶段常用的软土路基处理技术非常多,除了文章讲述的几种处理技术外,还有化学加固法、深层搅拌法等,这些处理技术都能对软土路基进行有效处理,以此提高路基施工质量。当然,每种处理技术都各有优缺点,在实际应用中,技术人员应该结合具体工程实践选择合理处理技术,这样才能提高软土路基的强度和稳定性。

参考文献

[1]李红梅.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家,2012(10):40.

[2]张永超,王琦.公路施工中的软土路基处理技术分析[J].江西建材,2014,22:164-165.

论文作者:安玉华

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/11/15

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