探讨公路工程中软土地基施工技术

发表时间:2020/6/8   来源:《科学与技术》2020年第4期   作者:李凤艳 杜德燕
[导读] 目前,随着时代的进步,我国的公路工程也备受国家和人民的重视

         摘要:目前,随着时代的进步,我国的公路工程也备受国家和人民的重视。经过工程实践及总结,结合公路工程软土地基施工实际,对软土地基的施工技术进行了分析总结,以期能够为公路工程建设提供有效借鉴。
         关键词:公路工程;软土地基;施工技术
         引言
         随着社会与经济的快速发展,我国的公路工程建设力度越来越大。但是在实际的公路施工中,经常遇到软土地基。如果不对其进行科学合理的处理,那么将会对整个公路的施工质量以及公路的使用寿命产生不利影响,甚至对过往车辆的生命安全产生威胁,使国家承受不必要的经济损失。
         1软土地基特点
         软土地基是我国常见的一种地质,在公路工程项目施工过程中,软土强度弱、压缩性高,通常含有有机物质。在施工中,软土地基存在以下几方面的特点:其一是高压水性。软土的孔隙较大,含水量也很大,容量小,并且有很多微生物、腐殖质等,所以软土地基压缩性很高,并且长时间处于不稳定状态。其二是透水性差。软土地基的透水性十分低,垂直层面基本上是不透水的,这对公路施工中的排水固结工作有很大的影响。在开始承载外在压力时,水压力都比较高,对地基的强度造成了削弱。其三是触变性。软土地基主要是絮凝状沉积物,在原状土未受到外在力损伤时,土体结构强度还比较高。但是一经影响,结构就会被损坏,强度也会迅速下降,或者是呈现稀释状况。这就是所谓的软土触变性,所以软土在承担振动荷载之后,极易产生侧向移动、沉降等现象。其四是流变性。流变性在压力作用下,随着时间的延长而产生土变形,让土层强度低于瞬时强度,这对公路施工中边坡处理工作有很大影响。
         2公路工程施工中软土地基的危害
         进行公路工程施工时,软土地基是一个非常重要的部分,具有较高的压缩性、较低的抗剪强度及较低的透水性,这些特性会给公路工程带来非常大的危害,主要体现在以下几个方面。(1)路面沉降。应用软土地基处理技术在公路施工过程中,因为软土地基有较高的含水量、较强的压缩性,所以可能引起路面沉降。主要是软土地基自身性能存在问题,如果受到很长时间车辆碾压和外部压力的影响,软土地基会发生压缩。在使用中长期受到地下水的冲刷和侵蚀,非常容易发生水土流失,使得地基结构稳定性受到影响,影响车辆行驶安全和功率使用寿命。(2)强度与稳定性有所降低。在公路施工过程中软土抗剪强度不足引起路堤、路面外荷载不能承受,使软土地基局部和整体性的剪切遭受破坏,严重的甚至造成路堤塌方。(3)发生安全问题。软土地基问题是公路施工中经常见到的问题,一旦不进行妥善处理就会造成路基倒塌,引发比较严重的交通意外事故。这样既造成施工企业经济损失严重,也对人们的出行安全造成威胁。
         3公路工程中软土地基施工技术
         3.1换填垫层技术
         在公路工程地基处理中,换填垫层技术是得到行业普遍认可的方法。这种技术指的是将地基中不能够满足地基要求的软土部分替换成强度高、承载力高的材料,从而提升地基的整体性能。这种地基处理技术操作较为简单,施工快,经济性较好。但是,在具体的施工中,也有几点需要注意的问题:第一,要全局分析,完善施工方案。道路工程的工程量大,在进行地基处理前要全面地掌握软土结构特点,科学地制订施工方案。第二,选择适合的换填材料。不同地质的软土状况不相同,在选择换填材料时,要根据软土的情况和需要达到的标准要求合理地选择砂石、煤渣等材料。第三,控制换填材料的密度。

在进行换填前,要根据具体情况安排,对换填材料进行碾压夯实,保证换填材料的颗粒合理,密度达标,能够满足工程的要求。
         3.2强夯加固技术
         强夯加固技术是公路软土地基处理中的常用手段,通过重物对地基的强夯作业,使土层在物理挤压作用下,密度得到提升。随着土层密度的增加,土层颗粒间的间距减小,原有的很多小间隙都会被挤压掉,其中的空气和水分被排出,使土层在遭受压力时变形量变小,从而能够承受更大的压力。在进行强夯时,对于土层不同的颗粒尺寸、夯实深度和土层结构形式,应选择不同的设备以使压强满足需求。强夯的次数也根据土层特点而有所不同,通常2-3遍后再进行一次低强度夯实。根据土层的特性,还应决定夯实的间隔时间。在处理含水量较大的软土地基时需要在表面做好排水措施,当水位较高时需采取措施降低地下水位,或在表面铺一层松散的便于排水的材料。同时,还应注意强夯过程中对周围建筑、地下管线等物体的影响,及时做好保护措施。
         3.3排水固结与真空预压技术
         公路工程的建设会跨越很多地区,比如沿海以及谷底等地区都会有公路跨越而过,在这些地理环境下地基含水量十分高,且压缩性高,透水能力也极差。在处理这种软土地基时,可以使用排水固结技术。在施工时需要往地基设置砂井或者排水板,接着在上面运用堆载预压方法排掉黏土的水分,从而加强土质稳定性与承载力。依据排水与加压系统不同可以分成堆载、沙井、带状砂井以及真空堆载等。真空预压技术主要使用在桥头路堤施工中,在施工时将不透气薄膜盖到需要固结的地基表面上,通过射流泵与埋在表面的管道,把膜下面土体之间的空气抽出来,使其处于真空状态,进而排除土体中的水分,实现压实目的,这样可以在短时间内达到地基强度的标准。这种方式可以很快让软土地基沉降,加强地基承载力,有极好的使用效果。
         3.4深层搅拌法
         该方法的原理为:运用大型搅拌装置,将水泥等材料与地基土进行搅拌,使其形成柱状、格栅状等规则形状,或直接制成连续的增强体。通过这种方式形成的复合地基,具有较高的载荷承载能力,减小沉降量。此外,深层搅拌法还可以具体采用两种方法,即喷浆法与粉喷法。深层搅拌法的最大优势与亮点在于能够适应含水量相对较大且承载能力较为薄弱的淤泥型的软土地基,如果在前期勘查过程中发现地基中的地下水含量相对较高或者地下水具有较强的腐蚀性,即可使用深层搅拌的方法进行作业,确保施工方完成地基夯实的工作。施工的材料必须具备如下:水泥原材料、专业的机械设备以及搅拌装置。搅拌装置根据力度和功率的不同,可具体划分为单轴搅拌器和双轴搅拌器。水泥则需要根据土质的情况预先配比完成,需要注意水泥需要使用的时候再制作,预防其发生凝结的情况。
         结语
         综上所述,在公路施工中,软土地基的危害不容忽视,必须要重视软土地基处理技术应用的重要性与必要性。根据施工现场的实际情况,做好充分的准备工作,并根据实际情况,科学选择软土地基处理技术。只有这样,才能够为整个公路工程的施工质量提供保证,促进公路工程的发展与进步。
         参考文献
         [1]赵庆远.公路工程施工中软土地基问题及处理技术浅析[J].智能城市,2018,5(16):143-144.
         [2]李胜,李仁勇.浅析公路工程施工中软土地基问题及处理技术[J].科学技术创新,2019(24):113-114.
         [3]张锴.公路工程软土地基施工中技术处理的难点解析[J].河南建材,2019(4):210-211.
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