摘要:在交通运输行业逐渐壮大之下,公路工程建设数量与规模正在逐年增多和扩大。我国疆土辽阔,不同地区造就了不同地质环境和土层结构,而软土地基则是一种比较常见的地质,经常出现在公路工程建设中。软土地基含水量高,土质松散,会降低公路工程施工质量,对人们正常出行产生影响。因此,对软土地基处理技术进行分析有一定实际意义。公
1、软土路基的特征
软土路基是公路施工中常见的一种地质形态,属不良地质的一种,因其淤积大量泥浆,导致土质松软,承载力较差,为施工建设造成极大的困难和压力。软土路基的特点主要包含以下几点:第一,路基沉降不均匀。第二,路基渗透性差。第三,容易变形。第四,含水量大。因此在软土路基上建设公路时,需要采取一定技术手段改良地基,才能保证施工质量。因软土路基土质水含量过大,泥土淤积,土壤表面表现出不同程度的积水。积水导致地基土质疏松,透气性差,难以承受车辆通行的压力,如果不进行任何技术处理便开始建设施工,会造成严重的工程安全隐患和质量问题。
2、软土地基对公路施工的负面影响
2.1 容易发生沉降
由于软土地基水含量丰富,土质松软,强度较差,在施工过程中如果不进行有效改良,一旦投入使用,易造成地基沉降。因此,在公路施工过程中,施工单位首先要解决地基土质问题,对软土地基进行有效改良,严格把控施工质量,避免安全隐患。
2.2 路面硬化
软土地基的特殊性质与结构,导致其稳定性较差,公路建设完成后,极容易产生路面硬化情况。一般来说,公路表面会采用沥青混凝土进行填平,因沥青混凝土本身重量大,如果地基含水量过大,会对上层沥青混凝土产生负面影响。
2.3 路基稳定性较差
软土地基含有大量的沙土石块,加之水含量过多,本身土质松软,这导致地基土壤孔洞较大。一旦受到重量压迫,体积很容易发生变化,造成压缩;而重量一旦卸除,很容易因含水量大而恢复原状。因此在进行地基压实的操作中,普通操作手段很难对其压实。从而,造成地基稳定性差,公路安全隐患增多。
3、公路工程软基处理技术及质量控制
3.1 表层处理技术
公路施工中要注意各种力对软土地基产生的影响,应当合理应用表层处理技术对软土问题进行协调。在软土地基符合施工标准的情况下,为软土路面进行砂砾铺垫作业,须注意砂砾上要再铺筑石灰土、石灰粉、煤灰等混合成的灰土来对路面进行防水作业。首先在地面开挖沟渠排出地表水,并采用砂砾进行回填,然后分析地质概况,在地形上以排水流畅来确定沟渠位置。目前公路施工中应该采取合理有效的换填技术,通过不断改进、更新,提高软土路面软基加固的技术性。
3.2 高强度夯实法
软土地基土质松软,抗压能力较差,为了提高软土地基的强度,可采用高强度夯实法。高强度夯实法在工程施工中较为常见,通过这种高强度的夯实方法,可以把软土土地含有的水分挤压出去,减少土层中存在的缝隙,进而使软土地地基更加牢固。首先,技术人员要对施工现场进行勘察,然后选择科学合理的夯实施工工艺,以此保证能取得最优的夯实效果。其次,在用机械设备对软土地基进行碾压和夯实过程中,要不断对软土地基进行夯实程度检测,以此控制碾压和夯击的力度、次数、范围,尽量避免不必要的资源消耗,进而提高施工效率。
3.3 换填置换法
换填置换法是将影响地基和整个公路结构的软土进行置换,并采用渗水性较好且强度较高的砂石、硬土等填筑材料进行填补,以此取代软土层,提高地基的强度和稳定性。这种方法只适合软土层厚度小、软土置换量不高时使用,因为换填置换法的造价较高,如果软土厚度较大,软土置换量较高,施工难度大。因此在采用换填置换法之前,一定要对软土土层进行勘察和测量,测出软土层厚度以及需要置换的面积,并进行精准的预算。
另一方面,换填材料也要根据施工现场实际情况进行选择,在置换过程中,要遵循“由内到外,逐层换填,逐层压实”的原则,使换填置换法能达到预期的效果,最终符合公路建设的相关规定和要求。
3.4 土工合成材料加筋
在特殊路段,为使软土路基获得更高的整体稳定度,使路基沉降概率降到最低,可以在施行其它工艺时,辅助使用土工合成材料加筋法对路基进行处理。为了使土体获得更高的抗拉强度,可以把强度和韧性都较优越的土工合成材料加入软土路基,从而均匀分散传导到基层的路面荷载,避免路基因荷载集中在局部而被破坏。埋设土工合成材料时,必须精心计算埋设位置和深度。土工合成材料加筋不需要多么先进的施工技术和装备,比较适合于造价较低的农村低等级公路建设。同时,在地面沉降严重的采矿区,公路建设中也常用到加筋法。比如,河北一条省道在通过煤矿采空区时,就在多处沉降区路段辅助使用了加筋法用于施工。
3.5 粉喷桩固结法
由于施工机械无法在不平整的地基上作业,所以首先应对施工场地进行整平处理,使场地平整度满足施工要求,整平之后对其进行检查,如发现仍有个别区域不平整,可采取加垫砂石的方法进行处理。通过加垫砂石的方式,不仅能使地基的表面更加平整,还能起到提高地基承载力的作用。施工过程中,为确保粉喷桩施工质量,应对材料的选取进行严格的质量控制,特别是水泥材料。在正式施工之前应进行试验性施工,结合实际情况选择最佳的参数配置。施工阶段应按照规程应用各类施工技术。
3.6 加载法
加载法能够有效防止已经完成填土的路面发生沉降,并有效提升软土路基自身的强度以及相应的抗压性能。一般情况下,使用加载法大部分都会利用填土加减法或者使用降低地下水的方法。利用填土方法能够有效增加地基内部总体压力。降低地下水只适用于具有砂层的中间部分地基,另一方面,这种方法会对周围的环境产生严重的影响,只能对施工区域及时打入相应的钢板对整体施工进行有效地维护。利用填土法最重要的目的就是能够有效地控制路面铺完之后可能会造成的沉降,需要在施工的过程中做好全面的观测,控制沉降量保持在稳定的可控范围内,有效防止对地基造成的严重破坏。
3.7 化学加固法
化学加固法主要是通过使用化学添加剂,起到增强道路地基的强度,提高道路地基压缩性的作用,在应对黏土土质道路路基施工时效果较好。化学加固法如进行细分,可分为以下两种软基处理方法:(1)灌浆胶结。灌浆胶结是借助于电化学及气,液压等化学原理,在道路地基的空隙内灌注能够有效固化的各类浆液,通过浆液的固化胶结,达到改善道路地基力学特性的目的。(2)搅拌桩。搅拌桩加固法主要是将水泥原料作为化学固化剂,在搅拌设施的辅助下,对软土及固化剂加以搅拌,在软土及固化剂发生反应时,拌合柱体可以与原有地基相结合,最终构成复合地基。这种方法目前应用十分广泛,但在施工过程中一定要严格遵循设计要求,特别是在处理特殊地段软基时,更要保证施工工艺符合设计标准,这样才能充分发挥水泥深层搅拌桩法的优势,降低事故的发生几率。此外,近些年采用的水泥粉煤灰碎石桩处理技术,也是借助于水泥、碎石、粉煤灰材料,通过拌合,凭借其和易性强的特性,起到改良软土地基的作用。
4、结束语
综上所述,公路工程建设过程中,必须充分重视软基处理技术。针对软土路基路段进行处理,需要充分调研当地客观环境和土壤性质,选择适合本路段土质的施工方法,做到因地制宜。本文通过探讨公路建设过程中软基处理技术,研究了软基处理技术的应用,希冀能够为公路工程建设中软基处理提供借鉴。
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