公路工程施工中的软基处理施工研究焦成宇焦成宇

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月4期   作者:焦成宇
[导读] 当前国家经济飞速发展,国内公路的管理与修建工作备受关注
       摘要:当前国家经济飞速发展,国内公路的管理与修建工作备受关注,路基施工是公路工程的重要环节,软基是一种特殊的地基形态,其危害较大,会造成公路局部塌陷及不均匀下沉等问题的产生,这就需要公路工程人员掌握熟练的专业技能,对其进行强化管理,有效提高软基施工的质量,保障交通运输业稳步发展。        
         关键词:公路工程;软基处理;施工措施
一、概述软土路基的特点
        自我国公路工程建设过程中,经常会遇到软土路基,软土路基内部具有较多的水分,因此在处理软土路基的过程中,会增大整个路基的空隙,从而降低路基的抗剪强度。在处理软基过程中,因为路基地层具有较厚的黏土层,黏土层还具有蠕动性,处理起来具有一定的难度。为了提升公路工程的承重性和稳定性,需要及时处理软土路基,降低软土路基的水分含量,提升土层的稳定性。
软土路基底层具有明显的颗粒,这样加大了公路工程施工结构的控制难度。软土路基具有一定的特点,一方面具有较大的孔隙,自身具有较高的含水量。因为软土路基主要包括淤泥和粘土,土层颗粒具有明显的差异性。另一方面软土路基的抗剪强度比较差,在处理软土路基的时候,可能会弱化公路工程整体的抗剪强度。最后软土路基具有较大的流动性,整个结构不够稳定,无法保障公路工程施工中的软基处理效果。
二、公路工程施工中软基处理的要点及难点
         软土由于其含水量大、孔隙度大、流变性强等特点,在剪应力作用下会发生缓慢的剪切变形。它会导致衰减软土地基在完成固结沉降过程中的抗剪强度和二次固结沉降。同时,实际抗剪强度相对较低。软土在荷载作用下,会受到直接影响,软土排水固结速度越快,其强度优化效果就会越来越明显。软土地基在荷载的反复作用影响之下,导致地基土进入到软土层中,这样就会降低荷载强度,无疑影响了其受力的均匀性,导致路面出现损坏等问题。因为在土壤中其含水量增多会出现翻浆等问题。而如果软土面积过大在实践中没有有效的处理就会造成路面开裂、下沉等质量,这样无疑会造成严重的安全事故,造成巨大的经济损失问题。在一般状况之下,软土路基问题以及危害主要受到两个方面的因素影响。
         (1)强度与稳定性。在公路工程的施工中,软土路基的抗剪强度不足,无法承受路堤以及路面外荷载的时候,就会导致软土路基出现局部以及整体性的剪切破坏性问题,这样就会诱发路堤塌方等问题,造成失稳以及桥台破坏等影响。(2)沉降变形的问题。在软土路基以及其上部荷载、外部荷载作用之下出现一些沉降变形问题的时候就会影响道路的稳定应用。而在产生一些较大的不均匀沉降问题的时候,就会导致路面出现横坡变缓、积水等问题,进而造成路面损坏等问题,导致结构物以及路堤衔接位置出现差异性的沉降问题,进而诱发桥头跳车、通道凹陷以及沉降缝拉宽而诱发的漏水等问题。
三、公路工程软基施工措施        
1、排水固结        
         在公路工程建设中,地基具有排水固结的特性,施工技术人员充分利用了这一特性,在黏土的竖直方向与水平方向插入排水通道,形成排水系统,在现场施工中对软基加载,这样周围土壤内的水分逐渐流入通道,土壤空隙逐漸缩小,软土层有效固结,软基的强度和硬度自然稳步提升。这种方法在施工操作中不仅简单,且成本较低,有效的保证了软基在后续使用过程中更好的发挥对公路的支撑作用。        
2、水泥搅拌桩        
         水泥搅拌桩是利用水泥粉或石灰等作为固化剂,与软土一起,在地基深处利用深层搅拌机械强制搅拌,通过搅拌,使固化剂与软土间产生一些列化学物理反应形成柱子,促使软基固结,变成有整体性,稳定性的高强度地基,软基的承载力被加大的同时,沉降问题自然会不同程度减少。这种桩土共同承载的地基也被称为复合地基,优点是施工速度快,处理深度大,方法易掌握,缺点是造价较高,且在地质情况复杂的任务下工程质量难以控制。

        
3、表面排水        
         公路工程施工过程中,施工技术人员应有效处理软基,重视表面排水方式,降低软基路段对公路的危害,保证施工质量。表面排水可以对软基中的较多水分实行排放,提升软基的抗承载力、增强软基的渗透性、提高软基的的稳固性,为后续施工工作夯实基础。各施工单位应加大施工技术人员的培训强度,确保其完全了解软基特性,根据不同施工地段选择最佳的施工方式。        
4、加载填土        
         加载填土,使软土沉降是提高软基强度的最好办法,最大限度的抑制了填土上方或相邻填土路段沉降可能性的发生。在软基上方给予压力,降低填充物质的缝隙,可以促使其沉降固结。另外,在软基表层铺细砂并覆盖水膜,生成真空层后也可以加快软基沉降。加载填土施工进行时要确保软基的稳定性良好,先填土再加载,填土工作应避免欠挖超挖情况出现,用透水性良好且承载能力大的粗砂水泥土等土体进行。加载填土是软基保持良好承载能力的重要方法,保障了软基施工质量,促进公路工程施工工作的有效开展。        
5、换填垫层        
         软填垫层运用于软土层厚度小的软基中,在施过程中,挖掉路基面以下部分软弱土层或全部挖除,换填强度较大或稳定性好且无腐蚀性的材料,被称为换填垫层法。这种方法适用于软土层厚度为2-3m的软基中,速度快且极易把控施工质量,若软弱土层厚度高于3m,换填垫层法则不建议被施工技术者应用,弃土方量同取土方量增加的同时,施工成本也会进而增长。        
四、优化公路工程施工中的软基处理技术
1、CFG桩
         在处理公路工程施工中的软基过程中,根据一定比例混合粉石和粉煤,再加入一定的水泥进行搅拌,利用机械控制碎石桩,随后在软土路基施工范围内注入,再铺设垫层,夯实原有的路基,满足公路工程施工中的路基夯实要求,在淤泥较厚的软土路基当中适合利用这项技术,可以保障路基的夯实效果,提高公路工程施工质量。
2、PHC桩
         在我国高速公路建设过程中经常利用PHC桩处理软土路基,需要利用特定桩锤设备,在软土路层中注入PHC桩,疑问混凝土具有一定的承载性,注入地下之后,可以明显增强地基的创投李和抗打击性,原有的路基因为挤压的作用,可以使涂层密度由此提高,满足软土路基夯处理的目的。
3、双向搅拌桩
         首先利用机械设备搅拌水泥,增大桩体的上半身截面,制成钉子形状的形状,可以使地基承载力得到提升,进一步控制公路工程施工中地基的承载力。利用这项技术,不会产生较大的施工噪声,原有结构也不会遭到破坏,避免产生环境污染。
结束语
         在社会经济以及科学技术的不断发展中,市政基础设施在不断的完善,在根本上推动了我国城市化的建设与发展。在公路建设的发展过程中,软土地基是较为关键的问题,为了提升公路道路施工质量,就要重视软土地基施工质量控制。为了保障公路工程施工中软基处理质量,就要明确施工要点与重点,就要合理的应用各种技术手段,随着各种新技术与工艺手段的不断发展,在实践中要综合探究公路工程施工中软基处理的要点,系统化开展,继而保障公路工程质量。
参考文献        
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[2]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):110,113.        
[3]张德位,王向峰.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点[J].建筑工程技术与设计,2018,(20):2298.        
[4]王萌.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点探讨[J].建筑工程技术与设计,2018,(17):2954.        
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