公路与城市道路工程路基施工中软土地基施工技术

发表时间:2020/3/5   来源:《基层建设》2019年第29期   作者:陈文生
[导读] 摘要:公路是我国维系经济发展的重要交通方式,在我国的建筑工程中占有非常重要的地位,尤其是城市道路,道路的工程施工质量和人们的日常出行安全息息相关。
        中国葛洲坝集团市政工程有限公司 湖北宜昌 443000
        摘要:公路是我国维系经济发展的重要交通方式,在我国的建筑工程中占有非常重要的地位,尤其是城市道路,道路的工程施工质量和人们的日常出行安全息息相关。本文是对公路与城市道路工程路基施工中软土地基施工技术的讨论。
        关键词:公路施工;城市道路工程;软土地基施工;施工质量管理
        软土地的土质因为过于柔软,经常导致公路的地基施工质量和城市道路地基施工质量,比平常的地基工程施工困难数倍。因此在软土地的道路地基施工处理方法也成为了人们的关注焦点,影响着公路道路的质量安全。
        一、软土地的简单介绍
        软土地通常指在建筑施工区域,因为淤泥、腐殖质较多,泥土水分含量过多导致施工区域的土质变得柔软,强度过低,承载力度较低。在建筑进行地基施工的时候,因为土质承载力较低的问题,无法快速进行地基施工,也难以保证施工的使用质量。为此,我们需要了解软土地基的特点。
        1、水分过多
        软土地的第一个特点就是土质中含有的水分很多,因为过多的水分,导致泥土之间的空隙充满了水分子,起到润滑剂一样的作用,减小泥土之间的摩擦力,降低施工区域的泥土承载力。而水分过多的原因有两种,第一种是气候降雨,第二种是地下水。气候降雨通常发生在雨水较多的南方,因为热空气和冷空气的相遇导致某片区域大量降水,雨水渗入地面,大幅度减小泥土的摩擦力,降低其承载力,而渗入土地的雨水过多,同样给泥土造成压力。在这种情况下,如果地势较高,就会发生泥石流,如果地势较低,就会形成淤泥沼泽。
        2、泥土孔隙大
        泥土之间的空隙过大,说明本身的土质结构也比较差。在这种情况下,泥土能够渗透承载的水量就更多。但大容量的雨水,会造成软土地的结构更加松散,在受到外界的压力下,很容易将孔隙中的水分挤压出来,造成地基的体积缩小,也就是道路施工中经常出现的地基沉降问题。
        3、滞水问题
        软土地的另一个问题,就是滞水能力比普通地质更强,也就是说软土地对于雨水和地下渗水的渗透率并不好。这就让相关地基施工的人员,在进行地基维护的时候需要慎重的进行浇水维护,避免软土地地基的水分不能及时排除,水分滞留过多影响地基的维护效果[1]。
        二、公路路基中软土地地基施工处理方法
        1、公路道路施工环境
        因为我国当前的汽车数量逐渐增多,给道路交通带来了很大的压力。为了确保道路能够承受更高的压力,让公路道路的施工符合高等级的施工标准,就需要对公路的施工环境进行安排处理。
        2、公路道路环境处理方案
        在这里可以依据不同的公路使用等级来制定公路道路施工环境处理方案,对于道路使用等级高的建筑施工,因为道路的平整度也要很高,就需要设定极为详细的软土地地基施工方法。举个简单的例子,如果施工区域是经过一片淤泥软土地,在道路使用等级较低的情况下,因为低等级的道路经过的车辆重量轻、数量也少,就可以对软土地地基进行简单的处理。将软土地的地质进行简单的水分烘干,在表面铺设石料,等路基沉降结束,再铺设常规的公路路面,能够节省大量的资金和施工时间。
        3、地基施工设计
        在进行公路施工地基设计的时候,对公路道路的形状、侧面路堤的设计、公路的宽度和高度的处理也是选择施工技术的重要因素。比如软土地的置换方法,可能存在施工时间较长、破坏原有的地质并影响过低、过宽的路堤设计。同时还需要考虑到工程施工对周围环境的影响,尤其当地的地下水、多余的泥水处理等问题,对于地质条件无法满足地基施工条件的情况下,可以选择高架桥梁路基施工。
        三、城市道路路基中软土地基的施工处理
        1、软土地的施工处理技术
        1.1碎石桩压密注浆法
        碎石桩压密注浆方法是通过事先打好的桩位,将混凝土注入并凝固,以此加强软土地的承载力。这种方式适用于各种地形和各种环境,成本低、操作简单,对于外界的影响小,受外界的影响也小。
        1.2冻结法
        冻结法是使用高效冷冻的方法,通过液态二氧化碳、液态氨和制冷机将软土地进行冻结,然后进行施工。在这种低温的情况下,软土地中的水分会完全冷冻,并成功定型,能够大幅度增加软土地的强度,提高软土地地基施工的质量和安全。


        1.3重压加载法
        重压加载法就是使用重力反复碾压软土地基,排出软土地中的水分,降低土地的含水量和孔隙大小。在这个反复碾压的过程中,还可以往其中铺放石子石料,加固软土地,让其抗变形力度大幅度增加[2]。
        四、软土地基施工技术处理案例
        软土地基施工的表层处理技术和深层处理技术,以某公路道路的施工为例。首先我们需要对施工区域的软土地质进行分析。
        1、工程软土地质分析
        因为这条路的施工区域软土地质需要经过一个池塘,为了方便施工,这个池塘已经被事先抽干了水。因为这条公路的设计的应用等级较高,所以我们将池塘的土质分为三层三类,进行细致化施工。
        1.1第一层
        第一层是池塘的淤泥和各种腐殖质,是池塘长期被水、植物、各种生物的残留物集合而成,厚度在0.5m-1m左右。第一层的淤泥不具备施工性,需要全部移除。
        1.2第二层
        第二层是大部分池塘都会使用的素填土,素填土在作为池塘垫土层的时候,拥有松软、蓄水力强的特点。素填土的粘性强,为了保证池塘的蓄水能力,通常会布置在池塘下和池塘的周围一圈,厚度在1m-3m左右。
        1.3第三层
        第三层是本地的普通土质,只要个上面两层土质处理完毕,第三层土质的处理还是非常简单的。
        2、分析施工中存在的问题
        2.1承载性
        因为软土的结构松软,抗剪力差。尤其是池塘这一类的淤泥软土,不但容易出现施工构造损坏,还会出现坑洼积水的情况。
        2.2滞水强
        池塘本身的作用就是储水,作为池塘的土质层,软土地基的滞水能力自然非常强。这对于池塘来说是优点,对于道路施工来说却是缺点,可能会引起地基沉陷、下降等现象。
        2.3易破坏
        这些泥土松软的结构特性,非常容易被外力所破坏。比如雨水冲刷就足够破坏素填土层的承载力,甚至会直接造成土层流失,还需要施工人员格外注意。
        3、该工程的表层施工技术选择
        3.1排水固结施工技术
        排水固结施工技术主要是应用在淤泥土层含水量较多的软土地基施工中,为了稳定地基,先要将池塘中的水排除。然后将池塘第一层泥土挖出,填入高强度的材料,帮助稳固池塘的土质结构。
        3.2换土法
        对于池塘中存在的第二层素填土厚度深浅不均的情况,为了保证整体地基施工的质量,就需要使用换土法。不过换土法只适用于2m以下的软土层,在池塘素填土2m以上的区域,还需要将材料换成石料,2m以上的区域填入碎石,然后再填入泥土,逐层压实,确保地基的承载质量。
        3.3强夯技术的应用
        强夯技术需要运用到强夯机器。通过重量极大的夯锤凭借自由落体,让软土层的物理构造不断的被强夯力作用整合,降低土体颗粒之间的孔隙。为了确保强夯技术的应用,需要采取科学管理的方案设计。以最常使用的单点强夯技术为例,在现场的应用过程中,需要对夯锤的落点进行计算,以填土的高度、泥土的抗击程度确定夯锤落下的高度,然后再考虑单点夯锤落下的次数。以此次工程为例,填土的高度小于3m的地方,要选用5-10个单点,在填土高度大于3m的地方,就要选用9-15个单点。
        结束语
        综上所述,在公路与城市道路工程路基施工中软土地基施工技术的应用选择中,考虑的内容不仅仅是当地的地质条件,还需要考虑到工程的经济、机械能力,要依据“节能环保,成本保质”的标准,保障公路道路工程质量。
        参考文献:
        [1]冯建辉.公路工程软土地基施工中技术处理要点探析[J].建筑与装饰,2019(11):110.
        [2]陈鹏.对于公路与城市道路工程路基施工中软土地基施工技术的探究[J].四川水泥,2019(02):41.
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