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摘要:在道路工程的施工过程中,常常会出现软土地基的路段,严重影响道路的施工质量和使用安全。因此,做好软基的处理,是道路工程项目建设的关键。本文主要针对目前我国道路施工中对于软基处理技术存在的一系列问题进行简要的分析与总结,并提出合理化的解决方案,以保障质量。
关键词:道路工程;软土地基;处理技术
当前,我国的公路交通网络不断完善,道路工程的数量也在不断增加,时常会遇到软土地基的问题。由于软土自身具有高含水量、低抗剪强度、低承载能力和高压缩性的特点,在使用中,需要对其进行相应的加固处理,以保证道路工程的质量和安全。
1道路工程软基施工特点分析
道路工程软基具有以下几个特点,地基承载能力低,难以施工,主要原因就是由于施工扰动较大,容易破坏整个地基土层的结构,不利于施工;沉降量较大,不能满足使用功能,由于软土压缩性大,工程完成后容易发生不均匀沉降,导致道路出现裂缝、地下管线出现断裂等问题;开挖基坑容易引发沟槽边坡失稳破坏,影响施工的顺利进行,造成失稳的主要原因在于软土天然空隙、黏结系数小;由于软土地基中的地下水会影响工程的施工质量,地基处理过程中必须及时排水,并做好边坡土体的防护,因为在降水或排水工程中,很可能引发周围地层发生不均匀沉降。
2软土地基的生成原因
软土地基是指在静水或者缓慢流水环境中沉积而成的、天然含水量较大、压缩性高、承载力低、透水性差的一种软塑到流塑状态的饱和粘性土层,包括在河流沿岸、湖泊塘地等沉积的各种淤泥和淤泥质粘性土。可分为两大类,一是不含或者含有很少有机质的软粘土和粉质软粘土,二是含有大量有机质的泥炭土。所有的软土都是在水体中沉积的,其空间范围和天然性状也因为水动力条件和沉积环境的变化而存在很大的差异。不同软土地基的生成原因也是各不相同:
2.1软粘土。软粘土是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积而成的,属于第四纪后期形成的海相、泻湖相、湖泊相以及三角洲相的粘性土沉积物或者河流冲积物。
2.2人工填土。包括素填土、杂填土和冲填土三种类型,素填土多是由碎石、粉土、黏性土等共同构成,不含杂质或者杂质较少,一般会采用大小不一的开山石料,填筑厚度非常不均匀;杂填土是由于人类活动所形成的无规则堆积物,成分非常复杂,性质也存在很大的差异,多数情况下杂填土是比较输送的,而且很不均匀;冲填土多是利用航道治理和疏浚时挖出的泥沙,由水力冲填到陆地或者岸滩而形成的冲积土。冲填土的成分通常比较复杂,其强度和压缩性指标与同类天然沉积土相比都比较差。
2.3松散砂土和粉土。松散的砂土和粉土是指饱和粉砂土、饱和细砂土以及砂质粉土。此类软土的形成,可能是自然沉积而成,也可能是人工回填的,在静载作用下,虽然具备较高的强度,但是一旦受到机器振动、车俩荷载等的反复作用,则可能产生液化或者较大的震陷变形,从而使地基失去承载能力。
3道路软基处理遇到的主要技术问题
3.1软土强度较低,难以满足施工路面的荷载要求。对于道路施工而言,其质量在整个使用过程中有着较高的要求,从一定意义上来讲,诸多问题的产生都是由于软土荷载不符合其要求导致的。自然状态下的软土强度都是较低的,并不符合施工作业要求,这就需要相关人员必须对其软土进行试样检测,并通过一系列的手段来加强其强度,使得其抗荷载力能够达到技术标准要求,但前提必须保障符合施工工艺。
3.2边坡软土受到雨水冲刷影响严重,故极其不稳定。在道路施工中边坡施工处理是一项比较重要的施工工艺,对其质量要求也比较高。其稳定性是必须考虑的要素,所以在进行边坡路基施工作业时,相关人员不仅要采取恰当的措施加以保障其稳定性,更要做好相关的防护工作,避免在雨水天气下边坡道路受其冲刷而出现质量问题。
3.3在软土路基填土荷载作用下,软土地基必然会产生较大的沉降和剩余沉降,易导致路基失稳。土质较软的地段是不利于进行道路工程建设的,但是根据道路规划的整体需求,以及道路工程所在的实际情况,并且为了有效控制工程的施工成本,有时不得不在一些土质较软的地段进行道路施工。由于软土的荷载系数较小,而在地基处理中必须添加部分硬质土,否则难以保证路基的强度,这就形成了一个客观的技术问题,技术人员要到高度重视软土路基填土的控制,严格控制路基的沉降和剩余沉降,确保路基的稳定性。
4道路软基处理技术分析
4.1换填处理法
当软土厚度小于2m,且路堤高度小大时,一般采用换填处理。先将淤泥或软土全部挖除,再换填土或渗水性好的材料,需分层填筑。当地下水位较高时,只能换填渗水材料,最常用的换填材料为河砂,当条件允许换填土时,在换填底层增设砂垫层。此方法有施工方法简便、施工周期短、处理彻底、造价低等优点,但存在处理软土厚度小和需要较宽工作面的缺点。
4.2抛石挤淤法
当淤泥厚度小于3m,且表层无硬壳,呈流动状态,排水困难,石料易取得的条件下,可优先考虑此方法。最常用的位置为路基跨越水沟、鱼塘、浅的沼泽地等。施工时需注意抛石顺序应沿路中线向前抛填,然后向路边扩展,使淤泥挤出路基范围外。当石块高出淤泥而后,应用小石块填缝找平,使填石紧密,然后设置砂垫层,最后按填方要求填筑路堤。此方法有施工方法简便、就地取材、造价低等优点,但存在使用面小和处理不太彻底等缺点。
4.3翻晒碾压
当软土层厚度小于2m,且土质为粘土、粉土、承载力达不到要求时,因为含水率高,一般采用此方法处理。施工时将软土全部挖除进行翻晒,晒干后分层碾压填筑,在填筑前需设置砂垫层及盲沟把地下水位降低,从而阻断毛细水。此方法有施工方法简便、造价低等优点,但存在施工周期长且受外界条件影响大等缺点。由于此方法处理不彻底,对排水措施要求较高,需慎用。
4.4水泥搅拌桩
当软土层厚度大或软土为深度大夹层时,采用换填法处理不经济时可以考虑此方法。此法需专门施工机械,施工时先将小型钻机钻至承载力较高的土层,在旋转堤钻时喷入一定比例的水泥与土体进行搅拌,使土体与水泥发生化学反应而胶结形成承载力高的复合地基。此方法有处理彻底、外界影响小等优点,但存在施工周期长,造价较高且需要专门施工机械和较丰富的施工经验等缺点。
5软基技术施工的安全注意事项
5.1成立专门的安全领导小组。详细的分配每一个人的安全工作,做到责任具体到个人,针对施工中所存在的安全隐患或已出现的安全问题,要及时进行讨论,并制定出有效的解决办法。
5.2重视施工人员的施工规范,严格控制施工技术的质量。
5.3制定完善的施工安全检查制度,提升全体施工人员的安全意识,动员所有的施工人员,共同发现施工中存在的安全问题,并对于专业性较强的岗位工作,一定要请专业的施工人员,切忌由其他工种的施工人员代替,重视施工机械的日常保证与维护,保证它们的正常使用等。
6道路软基处理技术的创新发展
随着各种新技术的层出不穷,新的处理技术的不断出现推动了我国道路建设的发展,于我国而言,在此环境下就必须将不符合规范技术要求的施工工艺淘汰,择优选取重要的施工工艺。加强技术创新和管理模式上的创新,这在很大程度上将有利于对软基处理技术的发展,也符合时代社会发展的需要。不能单纯的从某方面出发,要全方位的掌握道路软基处理技术的内涵,只有满足技术要求才能更好地保障质量。专业的技术人员要将创新意识与管理意识贯彻在整个道路施工作业中,这样才能够确保道路的使用寿命和质量,减少危害,获得良好的经济效益和社会效益。
7结束语
总之,软土地基是当前道路工程施工中一个普遍存在的问题,需要工程设计和施工人员的充分重视。在软基施工中,应针对所施工路段的具体条件制定相应的施工方案,采取必要的施工处理技术,在施工过程中严格按照施工技术标准进行施工,以确保道路的承载能力达到设计要求,从而更好的为经济发展服务。
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