摘 要 在公路建设过程中,公路工程中软土路基施工一直是重难点问题,复杂多样的地形决定了软土路基施工中不能使用同一种施工方法,而且选用的不同处理办法也会产生不同的效果。由于软土路基并没有较强的承载能力,所以在软土路基上进行一系列的施工还需要解决多方面问题,对相关施工技术要谨慎、科学、合理地运用,从而制定出合理的施工方案。本文主要介绍了软土路基施工技术的基本情况,并分析公路工程中软土路基施工技术应用的影响因素以及公路工程中软土路基施工技术的几种方法。
关键词 公路工程 软土路基施工 土层
一、软土路基施工技术概述
路基施工在公路工程的建设中占据了核心地位,因为公路开通后该工程的实际承载能力由路基施工质量的优劣来决定。构成公路主体结构的是路基,整个公路的路面依靠路基可以实现固定与支撑,所以更科学、更完善的管理路基施工技术对于公路建设项目来说具有重要意义。软土路基是一种强度低、高压缩量的软土层,它本身是有一定缺陷存在的,比如:不稳定性、低粘度、弱强度等,它们大多含有一定的有机物,其特征是含水率高、压缩性强、孔隙率大、敏感性强、渗透性弱。因为软土路基的上部荷载和外部荷载产生了一定作用,所以对公路的正常使用必然会带来直接影响。近年来,软土路基施工技术的发展无疑给我们的公路工程建设带来了新动力,为我们带来经济效益和社会效益,提高了公路软土路基施工技术的整体水平。
二、公路工程中软土路基施工技术应用的影响因素
1、公路工程的施工要求
我国公路建设面积在不断扩大,不同地区对公路建设有着不同的要求。为了
确保路面平整度达到设计要求和相关标准标准,公路工程施工应该选择铺设前的最佳沉降处治技术。在先进的公路工程中,软土路基的施工技术更高。所以,相关施工单位应该对不同的工程类型和具体的施工要求做充分考虑,在工程建设质量得以保证的前提下,选择出一个最佳的施工方案,既有利于施工成本的降低,还能有效促进企业效率的提高。
2、公路等级要求的道路性质
公路的等级越高,就对其平整度有越高的要求,就更要采用强软地基沉降处治策略来解决。针对低等级公路来说,可以先铺设简单的路面,完成基础沉降后,将常规路面摊铺,节约成本。选择处理方法时,还要注意道路的形状、路堤的设计宽度和高度这些因素。一般情况下,采用置换法时,较宽路堤和低路堤极易发生局部破坏。在稳定性差的情况下,压力称重方法将受到很大限制。此外,路堤越宽越高,地基底部越深,沉降深度也就越大。
3、公路工程的施工环境以及所处的位置
外界各种环境因素会影响到公路路基施工质量,尤其是软土路基的施工,由于软土路基有较高的含水量,外部环境中的地下水和地质都将影响软土路基。所以,公路施工企业要加强控制外部环境因素,优化环境,减少外部环境因素对软土路基的影响,如地基沉降等。不仅如此,公路工程的位置也直接影响到软土路基的施工。根据公路工程选址的不同位置,选择不同的软土路基施工技术。在软土路基施工中进行技术处理,容易发生与道路、结构相连接的局部黏土层。所以,施工单位可以采用稳定的方法,并对结构相邻区域的问题做出严格处理,从而有效减少事故发生的概率。
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三、公路工程中软土路基施工技术的几种方法
1、换填法
换填法就是挖去基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层,再以质地坚硬、性能稳定、强度较高、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料进行分层充填,与此同时,以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到所要求的密实度,成为良好的人工地基。如果是较薄的地基软弱土层,而且没有太大的上部荷载,也可以直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、夯、振动等密实处理,这样也能取得换填加固路基的效果。
2、排水固结法
排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体,之后利用建筑物本身的重量做分级逐渐加载,或者在建造建筑物之前,在场地先行加载预压,使土整体的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时逐步提高强度的方法。排水固结法就是饱和软粘土地基在荷载作用下,慢慢的将孔隙中的水排出来,慢慢地减小了孔隙体积,地基发生固结变形。另外,随着超静水压力逐渐消散,逐渐提高有效应力的同时能逐渐增长地基土的强度。
3、冻结法
冻结法是采用二氧化碳或者液态氮对土进行膨润,连接封闭液压系统时可以
使用制冷设备,促使冷却液能在土体内流通,将软湿土整体冻结。这样的做法可以促进软土强度有效提高,土体压缩性降低。在各种土质中均可以应用此种方法,尤其是在公路软土路基施工中,挖土的深度在7、8米以上,或者是在较为低下的地下水位时,采用冻结法施工都是最为常见的,也是最有效的。
4、水泥土搅拌桩法
搅拌桩法最早是起源于美国,1953年引入日本后,使这种方法得到了广泛应用和推广。我国于1980年开始将这一方法应用到各类工程中,目前,高速公路软土路基施工中已经将水泥搅拌桩法当作一种常用的方法。水泥搅拌桩法对路基的加固主要是将水泥材料作为主要固化剂,经过特制的深层搅拌机械,进行不停的搅拌,使得水泥与软土两者融合在一起,利用水泥和软土之间产生的物理化学反应,将软土硬结成凝胶状的颗粒,目的是实现软土地基的承载能力提高,最终所形成的路基才能有良好的整体性、稳定性及强度。在我国公路施工中,水泥土搅拌法主要有两种施工方法,即:湿法与干法。经过机械设备的持续搅拌,水泥和软土能在更深层次的土壤中得到有效的结合,由此复合地基便就此形成。水泥土搅拌桩在工作时,应该按照技术参数严格施工,同时还要控制好深度、高度及灰面水平深度,要求接桩时粉喷桩复打的重叠孔端必须大于1米为宜,保持水泥泵送的施工不能间断,使用的固化剂用量范围控制在1%之内,混合水泥与软土后,钻头要远离地面,将空气压缩机打开,疏通残留粉末,再去移动搅拌桩机。
5、碎石桩法
在高压水流作用下,用一个产生水平向振动的管状设备边振边冲,在软弱粘土中成孔后,分批的将碎石等坚硬材料填入到孔内,制成一根根桩体,由碎石桩体和桩间土组成复合路基,使原有地基承载力得到明显提高,减少沉降量,这种路基加固技术被叫作振冲置换或碎石桩法。该方法主要是在挤密砂体的振冲技术基层上演变发展而来的,置换部分软土是其主要作用,形成一个类似于钢筋混凝土复合结构。这种方法具有的优势是造价低、不受地下水位影响路基沉降减少,所以在公路建设中被高度重视。
结语
公路工程是我国交通行业的基础工程,而且软土路基施工一直是道路工程中的重难点问题。因此,在公路工程软土路基施工过程中要严格控制施工质量,选取有针对性的施工方法,遵守各工序、各种工艺的施工需求,出现任何问题都要及时处理,从根本上保证公路软土地基工程的顺利施工。
参考文献
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论文作者:宋成斌,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/8
标签:土路论文; 施工技术论文; 路基论文; 公路工程论文; 公路论文; 地基论文; 方法论文; 《工程管理前沿》2019年第18期论文;