软土地基处理技术在公路工程施工中的应用 王利强

发表时间:2020/6/17   来源:《基层建设》2019年第36期   作者:王利强
[导读] 摘要:公路工程在施工中对路基的沉降有很高的要求,而沉降也是软土地基处理的主要问题,在施工中如果遇到软土地基,必须科学合理地处理,否则会降低路基的稳定性,影响总体施工质量及使用寿命。
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        摘要:公路工程在施工中对路基的沉降有很高的要求,而沉降也是软土地基处理的主要问题,在施工中如果遇到软土地基,必须科学合理地处理,否则会降低路基的稳定性,影响总体施工质量及使用寿命。基于此,开展公路施工中软土地基处理技术及应用的研究就显得尤为重要。
        关键词:软土地基处理技术;公路工程施工;应用
        1软土地基工程特点
        软土地基含水率高、承载能力低、压缩性高、孔隙率大、塑性差不易成型。必须采取有效的方法对其进行处治,去除多余的水分,降低空隙,提高成型质量,防止不均匀沉降现象的出现。从软土地基对桥梁施工质量的影响程度分析,软土地基的工程特点主要有以下几个方面。
        1.1含水率高
        通常情况下,软土地基含水率高达30%~70%,在施工中,经常会出现大量淤泥,所以首先应对淤泥进行处理,才可以进行下一步。因此,降低含水率是软土地基处理的一个重要控制内容,对其稳定性的改善起着重要作用。
        1.2压缩性大
        软土地基内含有大量的水,在对其压实过程中由于水分的排除,会使体积急剧压缩。施工中,应该首先采取有效的方法进行排水,再对其进行压实作业,以避免出现基础下陷。
        1.3渗水性差
        软土地基处理时,首先要进行排水工作,由于其渗水性能较差,会给排水增大施工难度。同时,由于其内部含有大量的有机质,在排水固结中应防治其堵塞水管,影响排水效率。
        2软土地基对公路工程造成的危害
        所谓软土地基指的是强度低、压缩性高的软土土层,如淤泥、软黏土等,都是典型的软土地基,如果处理不科学,会影响路基的稳定性、承载力,甚至发生过量沉陷,从而影响公路工程的正常使用。此外,软土地基还具有孔隙比大、抗剪力强度低、透水性能差等特性,会对公路施工质量造成比较严重的影响。软土地基对公路工程造成的主要危害形式包括以下两种。
        2.1浸水沉陷破坏
        此种破坏形式多发生在路堤衔接位置,主要原因是道路排水受阻,致使水浸入路基。车辆通过时,在荷载的作用及土层自重的影响下,在路基衔接位置极易发生沉降,如果沉降量过大,甚至会导致公路路面开裂,影响车辆形式的舒适性,也会增加交通安全事故发生的概率。
        2.2剪切拉裂破坏
        此种破坏形式会导致公路路堤整体发生侧向滑动,出现隆起问题。主要原因是软土地基在振动荷载及自重的作用下发生了破坏,致使土质强度大幅度降低,提升了软土地基的流动性,从而引发路基不均匀沉降。
        3软土路基处理方法分析
        3.1换填法
        如果软土地基的深度相对不深,可使用换填处理方法。就是将地基基础底部的一部分软土清理掉,然后使用砂、碎石、山坡石、灰土、素土、矿渣等填充,这些材料的强度较高,作用效果强,此外,还要做压实处理,保证一定的密实度,这样持力层承载力和扩散能力都得到很大提高。处理深度不足的软土路基时,若其表面不存在硬壳,还可以使用抛石挤淤的方法,该方法也是换填法的一种,具体操作步骤就是在软土地基底部抛洒一些碎石,这样可以充分运用碎石把软土中存在的淤泥挤出路基的基底范围,以达到增强公路路基强度的目的。
        3.2灌浆法
        灌浆法主要原理是通过液压或者气压的方法,将固化的浆挤进软土路基所有缝隙,使得软土路基的路基土性能得以转变。此外,在外界压力的作用下,浆液能够有效克服阻力,沿着剪切面进入到软土路基淤泥质土中,使其性能发生改变,确保地基的加固效果。
        3.3深层搅拌法
        深层搅拌法就是充分利用固化剂的固化作用,通过该方法把软土路基与固化剂中含有的软土与沙强行进行拌和,使得软土能够硬结,实现地基强度的提升。

其中,深层搅拌法包括水泥浆湿法、水泥或者生石灰粉干法,但在实际运用该方法时,应充分考虑到冬季施工低温环境所带来的不利影响,同时,一定要保证施工安全性。
        3.4粉喷桩路基固结法
        在粉喷桩路基加固法中,首先需要对施工区域的路面进行平整,以保证粉喷桩能够进入施工现场正常运行。当遇到不平整的地方时,应使用砂石进行填充、平整,使地基的稳定性能够得到保证。在粉喷桩材料的使用上,需要进行较为严格的控制,最好能够对水泥质量严格把关。施工过程中需要注意适当地试桩作业,根据施工现场具体状况进行相应的施工操作,充分保证粉喷桩路基加固法的运用建立在对施工现场相关数据信息的有效把控情况下。
        3.5加载法
        加载法主要是控制软土地基的沉降问题,防范破坏问题。为让地基满足沉降固结效果会施加某种压力,借此控制填充物缝隙。且也可面向地基表层摊铺细砂,配备不透气水膜,通过真空层达到促进地面沉降的目的。在降低地下水过程中,需要在施工区域填入钢板进行支撑和维护,以免对施工区域周边环境产生不利影响。填土法能够对软土路基的沉降量进行一定的控制,避免路基发生过度的沉降,使路基的沉降量在公路桥梁相关质量标准的允许范围内。
        4软土地基处理要考虑的因素
        4.1地基状况
        针对土质条件的影响,如果是黏性土,则可以采用压实方法进行处理,以降低对周围地基造成的扰动;如果是砂性土,可以采用挤实砂桩的方法来改善土质条件。为保证软土地基处理效果,还要提前分析地基的实际组成情况,针对浅层软土地基,可采用表层处理技术,通过换填法即可满足实际要求;对于比较深的软土地基可采用配合表层处理法,以提升路基强度,满足公路工程施工对路基强度和承载力的需求。
        4.2公路等级的道路性质
        公路等级道路性质越高,针对平整的效果要求越高,需要采取强度比较大的处理方法。如果道路等级比较低,只需要采用先铺设简易公路路面的方法,即可满足要求。当地基沉降之后,再进行常规道路铺设。此外,还要按照公路的形状进行合理处理。比如对于路堤的设计宽度,要保证路堤高符合设计要求,主要处理方法为换填法。如果宽度比较小,则极易发生局部破坏问题。如果路堤稳定性不足,可采用压重法进行处理。因此,在进行道路设计必须合理控制路堤宽度,如果太宽对路基形成的压力在底部就会越深,会增加深处黏土层沉降量,不利于保证公路施工质量。
        4.3公路的周边环境
        周围环境是影响公路施工质量的主要因素,全面掌握周边环境,可有效降低外界因素对施工质量造成的影响。比如在软土路基处理中,会形成较大的振动和噪声,并对地下水环境造成不同程度的破坏。因此,软土路基处理中,必须充分考虑周边环境,并对周围地基进行特殊处理,以免发生隆起或者沉降。严格控制剪切变形,保护好公路周围建筑物,进行隔振处理,避免发生倒塌倾覆。
        5软土地基处理中的注意事项
        第一,充分做好事后处理,保证超孔隙水压力彻底消失,以降低孔隙比,促使地基尽快固结,从而提升软土密度和抗剪强度。在具体施工中,要尽量采用逐级加压方法,待沉降量彻底稳定之后,再卸去荷载,保证路基局部稳定性,提升固结处理效果。第二,针对地下水位比较高的路段,需要切实做好排水处理,合理设计排水方案,常用的方法包括加深排水沟、完善排水系统等,保证地下水位低于公路路基,避免路基被水浸泡。第三,在软土路基施工中,要适当加大第一层土填筑的厚度。对第一层进行适当的加厚,就使得路基土层形成整体的合并,并且与其下的硬壳层一起承载上部的重量,从而不会造成翻浆或者沉陷、隆起的现象。
        结语
        公路地基的承载力与稳固性是公路上交通运输发展的最基本的保障,而作为最常用技术之一的软土地基的处理技术,其选择对于公路地基建设的重要性不言而喻。而做到合理进行软土地基处理,就要正视在该方面仍存在的不足之处并吸取经验,做好施工前的准备工作,切实进行施工地勘察与监管的加强,让该技术更好地运用在公路工程施工中,为公路的发展提供动力。
        参考文献:
        [1]王向配.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用[J].建材与装饰,2020(01):245-246.
        [2]史亚平.公路工程施工中的软土地基问题及处理技术[J].居舍,2019(09):46.
        [3]党荣,徐文.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用分析[J].交通世界,2017(29):71-72.
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