公路施工中软土地基处理技术分析及应用论文_张鹏飞

公路施工中软土地基处理技术分析及应用论文_张鹏飞

内蒙古路桥集团有限责任公司第二工程处 内蒙古呼和浩特 010051

摘要:现阶段,我国的经济发展的日新月异,现代化建设不断地提高。城市公路道路建设速度的不断加快使交通压力得以缓解,同时城市化发展进程的加速使公路工程建设正逐步向城市周边区域扩展,公路建设环境日益复杂,其中软土地基结构处理成为现代公路工程建设所需解决的主要问题,将多种软土地基处理技术有效运用于软土地基施工,可为公路工程建设的顺利进行及公路工程的安全使用奠定良好的根基。

关键词:公路施工;软土地基处理技术;分析及应用

引言

公路施工是我国经济不断发展的必然结果。公路路网满足了人们出行的需要,促进了物资的流动,对我国经济的发展起到了重要的作用。我国各地区地形条件复杂多变,地貌特征不尽相同,给公路施工造成了一定的困难。尤其是现代公路施工中,对于软土地基的处理是公路施工的难点,软土地基是否能够妥善处理关系到整个公路地基的承载能力和公路后期的维护以及行车安全等诸多问题。如果公路施工时对软土地基处理不恰当会引起公路路面的沉降塌陷和结构变形,甚至出现裂缝等严重质量问题。因此在公路施工中一定要重视软土地基的处理。

1软土地基概述

软土地基顾名思义,就是地基中绝大部分的土质为软土,也就是一种含水量和压缩性都很高,而抗剪强度比较差的细粒土。我国很多城市周边都有丰富的水资源,这样一来也就有着大量的软土地区。很长一段时间,人们在进行城市建设时,都会避开这些软土地区,选择地质条件比较好的地区进行开发和建设,不过,随着城市建设的不断发展,城市中的土地资源逐渐紧张,已经无法满足城市经济发展的需要,城市中的软土地区就会被利用来进行城市建设。而在这些软土地区的建设就要面临软土地基的处理问题,虽然现阶段已经有比较成熟的软土地基施工技术,但是仍然要谨慎对待,因为软土地基在不同区域也有所区别,建筑企业要根据实地勘察的结果,判断软土地基的性质,从而选择相应的软土地基施工技术,使软土地基能够满足土木工程施工的要求。

2公路施工中软土地基处理技术

2.1固结排水法

有机质黏土、饱和黏土地基处理过程中通常会采用固结排水法。固结排水法中,竖向排水体以及水平排水砂垫层构成排水系统,其作用是加速软基固结,促使地基空隙水的排水距离缩短,最终达到改变原有排水边界的目的。将其应用到软基处理中,如果软土的渗透能力较好,或者软土的土层比较薄并且与地表表面相对靠近时,可以在地面上铺设砂垫层,不需要设置竖向排水体。通常而言,水平砂垫层的厚度有50cm,采用中砂或者粗砂。水平砂垫层会比路基两边宽1m,同时要确保排水通畅。竖向排水一般选择塑料排水板。连通水平砂垫层以及竖向排水层,铺上厚的砂垫层,同时设置横坡,然后再建立排水体。利用固结排水的方式处理软土地基后,地基的固结性能相对较好,能有效地提升排水固结的效果,还能起到挤密地基的作用,并且所需要的施工设备也相对比较简单。

2.2垫层换填法

在进行软土地基深层处理时通常会采用垫层换填法。垫层换填法常用的填充材料有碎石和泥土。垫层换填法广泛地应用在固体坚硬物质含量比较少的土层中。在进行垫层换填处理时,比较常用的方式是人工换填和机械换填。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其主要原理是借助人工的力量或者机器的力量将浅层的泥土抽取出来,然后将一些硬度比较大的物质填充进去,最终实现换填的目的。开展换填工作时需要注意的是,当填埋的深度大于1m时,为了充分地发挥其作用,需要在其中加一层土工布。这种换填方式本质上可满足未来公路建设的需要,确保公路承载能力的提升。除此之外,地基会存在冻胀的情况,而采用垫层换填法能有效地解决这一问题。

2.3强夯置换法

技术的进步使技术工艺逐步革新,强夯置换法是以强夯法为基础发展而来,虽施工作业机理存在一定的共通性。但在施工作业使用技巧及处理方式方面,仍能找到一定的差异。强夯法主要用于处理散沙类软土地基,可有效提高软土地基紧密性。而强夯置换法则多用于对粘性较高的软土地基进行处理,不仅可有效解决粘性过大而产生的可塑性差问题,同时亦可充分利用其粘性优势提高结构强度,使其可有效用于公路工程地基作业方面。

2.4粉喷桩法

粉喷桩法就是将水泥粉固体材料通过空气的压缩喷入到软土地基中,使其和软土层混合,改善和加固土体,使软土地基的稳固性提高,而且这些水泥粉固体材料还有很好的吸水性,能够降低软土地基中的水分。这种方法在含水量比较高的软土地基中使用效果最好,应用范围也最广。因此,施工单位在施工前要对软土地基中软土层进行检测,确定软土层中的含水量,可以根据检测结果适当的选择粉喷桩法对软土地基进行有效的处理,提高公路工程施工质量。

2.5挤密桩法

挤密桩法是运用冲击或振动方法,把圆柱形钢质桩管打入原地基,拔出后产生桩孔,之后再回填素土、灰土、石灰土、水泥土等材料并加以夯实,继而产生大直径桩体和原地基形成复合地基,一起承受上部荷载。挤密桩法的优势是不用取土,在之前地基上挤压成孔、横向紧密,所以施工工作量小,施工进度相对快,能够就地取材,工程造价相对低。灰土、素土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土地基,为5m~20m左右的处理深度。当地基土大于24%含水量、大于65%饱和度时,不能使用这方法。

3选用软土地基处理技术需要注意的问题

3.1依据土质条件选择处理技术

土壤有粘性、砂性等不同类型。以粘性软土为例,在该类土壤处理过程中常用的技术为压实。在具体处理过程中,避免大幅度动作,导致地基发生动荡;以砂性软土为例进行分析,常用的处理范围为挤密桩,该方式可避免软土散化;由此可见,在具体施工中,采用何种处理方式需分析软土地基提条件,从而做出最佳选择。

3.2依据道路性质选择处理基础

公路等级的不同,对地基的要求也有所不同,如高速公路在修建过程中,对路面平整性的要求较高,在该情况下,软土地基在处理过程中要严格按相关要求的规范进行,确保地基均匀沉降;对于等级较低的公路,在确保公路施工安全的基础下,对其他的要求较少,完成路面的正常铺设即可。道路性质除了道路等级之外,还包括道公路的起伏、横跨占地面积等。如果路堤较低较小,整体高度低时,应考虑路基局部建设带来的不便情况。通常在该情况下,可采用重压法完成相应的处理。

3.3依据施工环境选择处理技术

公路建设的实际施工要在实际环境下开展,单纯地分析理论是不可行的,一些公路周围环境十分复杂,在具体施工中采用的处理技术种类较多。需注意的是,无论施工环境简单还是复杂,在软土地基处理技术的选择上,都要在综合分析自然环境的基础上进行。

结语

公路施工过程中要做好软土地基处理,这对公路工程的整体质量会产生直接影响。在公路施工过程中,针对软土地基采取必要的处理措施,延长公路工程的寿命,因此在施工中,要依据软土地基的情况进行分析,制订合理处理方案,提高公路工程质量。

参考文献

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论文作者:张鹏飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/28

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