公路施工中软土地基处理技术分析及应用

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年4月第10期   作者:王金超
[导读] 现阶段,我国的公路工程建设越来越多,由于公路中软土地基的广泛分布,使得施工难度增加

         摘要:现阶段,我国的公路工程建设越来越多,由于公路中软土地基的广泛分布,使得施工难度增加,因此选择适当的软土地基处理技术运用于公路工程施工中刻容缓。 基于此,本文首先介绍了软土地基处理的发展现状,包括其重要性与存在的不足之处,其次介绍了五种软土地基技术的工作原理与操作方法,从而为软土地基技术的发展铺路。
         关键词:软土地基处理技术;公路工程施工;应用
         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。所以,必须要重视软土地基处理技术的分析,明确软弱地基对于公路施工的危害以及软土地基的影响因素,进而正确把握软土地基的处理要点。
         1软土地基概述
         所谓软土地基,就是指含水率较大,压缩性较大的地基形式。软土地基承载力及抗剪强度较小,严重的还会呈现出软塑性或者流塑性。软土地基一般都是淤泥土经过长期冲刷与沉淀后形成的。在建筑工程项目中,软土地基会对建筑物基础的稳定性产生致命影响,在公路工程中同样如此。软土地基结构中存在较大孔隙,在受到外部压力时,就会使土层出现沉降,进而导致公路沉降及路面开裂。
         2软土地基对公路施工的不利影响
         在公路施工中,软土地基存在着 1.0 左右的天然孔隙,受到外界因素的影响较大,所以并不满足公路工程的施工条件,必须要对其进行妥善的处理,才能够继续进行公路工程的施工作业。一般情况下,如果公路施工中遇到软土地基,最有效的措施就是加固。如果加固处理出现问题,那么就会增大道路沉降、断裂的出现几率。另外,软土地基如果出现滑动问题,也会降低路基的稳定性,出现路面扭曲等问题。再加上填土荷载的作用,一旦出现软土地基不均匀沉降问题,就会严重破坏路基结构,出现严重的路面不平问题。如果软土地基的不均匀沉降出现在桥梁连接处,还会因为差异沉降而增大过往车辆的行驶风险隐患。更为严重者,如果发现软土地基而没有进行科学合理的处理,就会引起严重的地基下沉的问题。而地基下沉又会加重软土地基上的路堤下沉。而这就会引起严重的地面变形问题。另外,如果软土受到震动,那么其强度也会减弱,甚至呈现出软土流动的状态。
         3公路工程软土地基处理方法
         3.1强夯法
         强夯法是指在施工中使用起吊设备或者重锤,对软土地基进行不间断的夯实,借助重锤的冲击力,使得软土地基土质更为密实。在应用强夯法的过程中,重锤起吊的高度及重锤的质量都需要进行计算,以保证软土地基得到最佳的密实度。该方法一般广泛应用于黏性土、碎石土或者湿陷性黄土等类型的软土地基中,尤其是在砂性软土地基中,更是处理技术中的首选。
         3.2加载填土施工技术
         在公路施工中,加载填土施工技术的应用可以有效促进软土沉降,增强地基强度,进而避免填土上方出现沉降,或者紧邻填土路段出现沉降。而促进地基沉降固结的有效方法就是对地基上方增加压力,使填充物之间的缝隙得到有效的降低。另外,还可以将砂和不透气的水膜覆盖到地基表层。通过制造真空层来加快地面的沉降。需要注意的是,加载填土施工技术的应用,必须要注意地基的稳定性。先填土再加载,一般填土使用的是透水性好、承载力大的土体,如水泥土、粗砂、沙壤土等。同时,在填土的过程中,要防止欠挖或者超挖现象的出现。
         3.3排水固结法
         排水固结法是对在地基中进行竖向排水体的设置,让原本土中的水排出,让软土变得更加牢固,主要是为了地基沉降问题的解决并让地基更加稳固。

对于竖向排水体的选择,大多为塑料的排水板,该设计能节省软土地基固结的时间,并且达到事半功倍的效果,增强了地基的承载力。同样,该方法也有其弊端,在饱和、软弱的地基层会有较好的效果,但是却不能应用于渗透性差的土层。
         3.4堆载预压处理技术
         堆载预压软土地基处理技术的应用机理为通过使用等于或者大于设计荷载的填土荷载,促使软土地基提前发生固结沉降,以提升地基强度,保证后期各道施工工序能够顺利开展。当软土地基的强度达到公路工程设计标准之后,卸去荷载。通过此项技术处理的软土地基,通常不会再发生较大程度的固结沉降,在具体施工中,多应用路堤回填土作为堆载材料,以降低软土地基处理的成本。为保证处理效果,堆载时分层分级堆加荷载,并对加荷速度严格控制,避免发生更加严重的剪切破坏,影响地基强度。目前此项技术愈发成熟,且施工比较简单,在整个处理过程中,无需特征施工设备及原材料。比较适用于固结系数小的软土地基处理。如果工期允许,可单独使用,如果工期比较紧,可联合其他处理技术同时使用。
         3.5深层水泥搅拌法
         目前,深层水泥搅拌法在公路工程施工中的应用也越来越多。深层水泥搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。深层水泥搅拌法在应用过程中首先要解决的问题是选取合适的水泥,利用材料的不同性质来进行合理调配,根据地基实际情况控制水泥强度,有助于控制地基中水分含量的缺失,从而保护土质。其次,在使用搅拌机的过程中也要严格控制,合理设置参数,确保机器具有良好的性能,防止对操作人员造成伤害。最后,在机器设备优化方面也要加强重视,防止搅拌过程中出现故障,提升施工效率及进度。
         3.6粉喷桩加固技术
         在公路施工中,粉喷桩加固技术的作用是通过深层搅拌来实现地基的加固,这种技术又可以成为土桩加固技术。由于软土地基的软弱性特点的影响,只有采取一系列措施提升软土地基的稳定性,才能够有效增强软土地基的硬度与强度。在实际的施工过程中,水泥石灰是最常用的固化剂,然后再在一系列物理反应以及化学反应的作用下,使软土地基成为一个有机的整体。只有这样,才能够保证软土地基的强度和硬度,提升软土地基的稳定性。
         4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
         综上所述,公路工程软土地基处理技术在我国已经取得了较多成功经验,相对于其他国家,我国公路工程施工过程中需要处理的地基形式更加丰富,对施工单位的施工质量和处理效果要求更高,为了提高处理效率,在不断进行技术创新和探索过程中,应加强环境保护理念,加强相关专业机械的研发。
         参考文献
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         [3]王瑾萱.建筑工程中软土地基处理技术的应用分析探究[J].农家参谋,2017(16):186.
         [4]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].技术与市场,2016,23(1):81-82.
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