公路工程软土路基施工技术研究郇恒伟

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷8期   作者:郇恒伟
[导读] 软土地基处理技术难度较高,不同地区的工程地质情况各不相同,造成了不同的软基处理技术普适性较差。
        摘要:随着社会的发展和生活水平的提高,软土地基是我国道路施工建设过程中常见的地基类型,随着我国公路事业的发展,公路建设的需求和规模不断增加,对公路施工质量和速度提出了更高的要求,在公路施工建设过程中软土地基的处理问题日益突出。软土地基处理技术难度较高,不同地区的工程地质情况各不相同,造成了不同的软基处理技术普适性较差。
        关键词:公路工程;软土路基;施工技术
        引言
        我国的公路建设经过了多年的发展,技术相对成熟,尤其是针对公路工程的软土路基处理技术。目前比较常用的几种软土路基处理方式是换填法将不符合要求软土层去除换填;强夯法就是重锤从高空中自由落体运动将土层夯实;排水固结法这种处理方式较为复杂,但是效果非常好;最后就是制造复合地基的方式,向土层中添加构造物形成复合土层的方式。
        1概述处理软土路基的必要性
        在公路工程施工过程中,对软土路基进行合理的处理是至关重要的。软土是由黏土、粉土或沙土构成的比较松软的土壤,外加软土路基中的水分较多,这就使得其抗压能力较差,难以达到公路施工要求的标准。软土路基的高含水量会导致土壤具有流动性,会大大影响公路的施工效果,针对这个问题如果没有制定相应的措施来进行土壤优化处理,必然会使公路后期使用中出现质量问题。沙子是软土路基黏土中主要成分,它的存在会降低软土路基的强度,直接导致工程承载力的下降,不能满足后期公路投入使用。必须采取有效措施减少有机质含量,并且利用软土路基黏土的物理特性对其进行加固处理,控制软土路基中黏土成分对整个工程带来的影响,以提升工程的安全稳定。通过科学合理的技术手段处理软土路基后,能够改善它的不足,保障公路工程的继续运行。如果针对软土路基的特性,没有采用合理的技术手段处理软土路基,容易发生路基下沉,影响公路工程的后期施工和使用。科学的施工技术处理后,会降低软土路基下沉出现的可能性,延长公路的使用寿命。总之,合理处理软土路基能够有效提高公路的质量。
        2公路工程软土路基施工技术研究
        2.1施工准备
        施工前,应根据施工图纸检查填筑的范围和深度,维护和修理所使用的机械设备,检查填筑材料的质量,保证设备性能和材料质量,以满足施工需要。使用机械挖掘路槽时,应保留30cm左右的保护层防止塌方。充分调取此地区的工程地质和桥涵水文资料。施工前应检验填筑材料的含水量,摊铺期间严格控制摊铺厚度、碾压次数等,参数必须符合规范要求。
        2.2换土回填技术
        换土回填技术是软土路基施工技术常用的一种,技术较为成熟、全面,能够对路基整体土质进行全面的有效改善。使用换土回填技术主要包括四个步骤:①施工人员将软土路基中的软土进行清理,按照相关标准,采用分层次的方法,进行土壤的回填。并且对相关参数数据信息进行详细的记录;②进行分层回填之后,应用机械设备对路面进行反复的碾压,将路面压制平整,稳固;③使用器械进行碾压之后,使用回填土进行回填,回填土主要是粗砂和碎石;④在进行完一系列操作之后,对进行回填改善后的路基进行定期的检测,记录数据,观察路基稳定性,一旦数据出现异常,应该及时采取有效合理的方式进行路面维护工作。
        2.3地表处理技术
        公路工程中,若软土路基表层土壤过于松软,就会导致施工复杂度提升,严重影响施工整体效果。这就需要对表面进行处理,采用排水技术措施、换填技术措施等开展工作,在增强表面强度和稳定性的情况下,有效提高抗变形能力,为后续相关工作的开展做好准备。为提升施工的便利性,在具体工作中可以在表面区域覆盖土壤,形成荷载均衡的良好作用。一般状况下,软土路基土质含水量较高,需要进行降水处理,施工企业可以利用开挖沟槽的方式排除其中的水分,同时还能简化后续工作,减少施工量,缩短施工周期,确保工作进度。为有效提升路面结构的施工效果,在排除水分以后应该回填之前已经开挖的沟槽部分,选择透水性较为良好的回填材料,确保有效提升整体结构强度与稳定性。


        2.4软土路基排水固结法
        排水固结法是常用的软土路基处理技术,它的主要目标是将软土路基中的水分排除,通常有两种操作方式。当需要处理的软土路基的含水量不多时,相关施工人员在公路施工时通过热处理技术方式排出水分,提升软土层的稳定程度和夯实度,从而提高路基的硬度和承载力。这种施工操作比较简单,但是,只适用于含水量比较低的软土路基,适用范围比较受限。当软土路基的含水量比较多时,可以采用第二种处理方式。在软土路基中安装排水管,通过向土层施压将水分通过排水管排出,该操作方式要求对逐块土层循序渐进的进行处理,能够夯实土壤中的缝隙改善其松软状况,防止软土路基出现变形和下沉。利用排水管排出水分需要考虑排水管和施压来源两个因素,工程施工单位在选择排水系统时通常会选用编织物袋沙井,其排水效果较好而且性价比高,能够有效降低施工成本。在软土路基施工处理前,施工单位就会有针对性地对软土实施加压技术,迫使软土在压力作用下提前下沉,提升了软土路基的硬度,施压压力值一般选用该公路的通车标准。
        2.5碎石桩处理法
        碎石桩处理法是将软基中的一些部分软土进行替换,主要的替换材料就是碎石桩,这样可以让路基稳定性更强。在路基中加上碎石桩,让路基更加坚固,同时降低成本。首先确定需要处理的土层,然后借助钻孔设备对土层实施钻孔,将振捣部位进行彻底的清理,不要留下杂物和垃圾,再将碎石加入到孔洞中。路基层有了这些碎石的加入,就会变得更加稳固,承载力也会有所提升。用这种方法展开软基处理非常便捷、简单,成本也有所降低,软基处理的实际效果非常显著。
        2.6强夯法
        强夯法的施工原理就是使用重量在10t以上的大吨位夯锤借助起重机械吊到距离地面8m以上的距离,让夯锤从高空中做自由落体运动,在夯锤的落地瞬间会给路面传递较大的能量和冲击,使得原有土层内部出现较大的冲击波和冲击力。在巨大的冲击力作用下迫使原有土层内部压缩,土体的水逐渐排除土体外部。接下来使用沙土重新排列让压缩土层迅速的固结,通过这样的方式来压缩土层,提高土层的强度,降低土层的伸缩性,提高土层的承载力。强夯法施工技术适用的土层深度为5~8m,适用的土层特点是饱和度较低的粉土层或者是土层性质为黏性土层。涉及到的机械工具较为简单:起重机械、10~25t的大吨位夯锤以及脱钩设备等。在设计时根据所需要的夯实深度,设计出能够达到理想效果的自由落体高度以及夯锤的重量、夯击次数,确定使用等边三角形还是正方形进行夯击点排列。强夯法的施工效率高,施工工艺较简单,施工速度较快。强夯法的施工特点:施工所使用的设备较为简单,有夯锤、起重机械、脱钩设备等。施工工艺和施工技术不复杂,施工所使用的原材料较少。所使用的土层范围广泛,施工效果显著,可以明显地提高土层承载力度。施工工期短,施工振动面较大,对周围环境会产生一定的影响。由于重锤落地时土层内部会产生一定的冲击波,对周围的建筑物和居民具有一定的影响,因此在施工时一般要求周围没有建筑物和居民居住,以防止对建筑物产生破坏,威胁到居民的生命财产安全。
        结语
        公路施工往往因受到软土路基的影响而出现质量问题,不能确保相关结构的强度和稳定性,甚至埋下安全隐患。因此,在施工期间应总结经验,将先进的换填技术、压实技术、桩体挤密技术等应用其中,从根本上增强软土路基的强度,提升工程的施工质量和水平。
        参考文献
        [1]刘哲.关于公路工程软土路基施工技术的探讨[J].江西建材,2015(2):171,174.
        [2]郝建.新形势下公路工程软土路基施工技术分析[J].交通世界(建养机械),2015(5):66-67.
        [3]董永亮.东新公路工程软土路基施工技术研究[D].西安工业大学,2014.
       
       
       
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