公路工程软土路基施工技术研究 郑君

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:郑君
[导读] 摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,公路建设在不断增多,软土路基是公路施工的一项难点,为了能够确保公路工程整体质量,需要全面掌握软土路基施工技术,来控制施工质量。
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        摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,公路建设在不断增多,软土路基是公路施工的一项难点,为了能够确保公路工程整体质量,需要全面掌握软土路基施工技术,来控制施工质量。基于此,论文重点探究软土路基施工技术处理方法,从而提高公路路基整体性能。
        关键词:公路工程;软土路基;施工技术
        引言
        在公路工程施工中软土地基现象十分可见,这种地基主要以淤泥为主,其特点是含水量高、易流动、压缩性差、透水能力欠佳等等,多见于河流、沿海以及湖泊地区,在开展公路软土路基施工时应当从多方因素着手加以细致考虑并采取有效的处理技术加以解决,以防止地基发生沉降或位移,从而为人们的正常出行提供重要的保障。
        1软土路基概述
        1)软土路基主要是指含水率高、土层空隙率高的路基,路基土层亲水性较强、透水性较差、土粒连接稳定性较差,土层整体压缩性较大。软土路基若承受较大重力负载会出现强度降低、基础变形的情况。因此,需要结合软土路基的地理位置、分布状况来确定危害性,但其危害性又是不可预见的,必须采取有效的施工技术措施对软土路基进行处理,避免公路工程出现严重的质量问题。2)软土路基特性会影响公路基础施工技术成效,在具体施工过程中,软土孔隙、含水率、塑性等参数都会存在差异,影响最终施工技术的应用效果。因此,各施工单位必须确保施工技术设计的科学性、合理性,同时做好公路工程现场勘察工作,确定软土区域相关参数,确保选择最为适宜的软土路基施工技术类型,充分改善软土路基孔隙率、含水率、塑性等参数,更好地满足公路工程建设承载能力及稳定性等要求。3)软土路基的危害性需要通过地理位置、分布状况来确定。当其承受较大重力载荷时,容易出现迅速变形的情况,若在设计前未能深入勘察、施工中未能重点关注,就会引发各种类型的问题,影响工程建设质量及人员、设备的安全。
        2公路施工中软土路基施工技术处理方法
        2.1置换法
        软土路基施工前做好准备工作可以确保后续施工顺利开展。为了保证路基的承载性,可以选择置换法施工,就是将软土路基中的软土更换为性能更强的土壤,从而提升路基的承载性、稳定性。置换法方案确定前,要重点考虑施工成本,由于置换法需要更换大量土壤,因此,置换法更适用于浅层路基施工,否则若采用别的处理方法,施工成本将会过高。置换法要考虑软土路基地势状况,提前勘察周围是否有可置换的土场。施工中,要将软基中的土壤挖出,并在底部铺设1层碎石,保证基部的稳定性。大多数情况下,需要更换为砂石、砂砾等,从而提高路基承载力,满足地基上部承载性能。
        2.2高压喷射注浆处理技术
        高压喷射注浆处理技术作为公路工程施工中软土路基处理技术中较为常用到的一种,其在实际实践期间主要是利用高压喷射固化液体,将其与自然土体全面融合,能使其凝固后达到提升地基土层强度的目的。因其具有操作便捷性、施工效果好等优势,故在当前高速公路工程施工中进行软土路基处理时得到了广泛的应用。在应用过程中,应确保浆液级配无误后结合喷射嘴高压注浆管进行喷浆,使固化液体全部喷射在对应土体中,实现两者的充分融合、凝固。高压喷射注浆处理技术能够使整个软土路基承载力得到实质性增强。
        2.3水泥搅拌桩施工工艺
        水泥搅拌桩施工工艺具体包括了平整场地、整桩、机械安装和定位、钻孔地点、提升和搅拌等方面的内容,具体如下所述:1)平整场地(1)公路施工实施之前,需要清认真除杂草和杂物。对低洼地区要先换填粘性土或砂垫层,这一措施可以提升打桩基础的承载能力。(2)对地表水加以排放处理,使得路面逐渐硬化,从而保证路面能够保持畅通。在确定洞口位置之后,严格遵循设计规则,将偏差控制在一定的范围内,准确测量现场的高度并记录测量的结果,从而对喷射混凝土的高度加以保障,使其能够和施工要求相符合。(3)精确测量和布置混凝土桩,混凝土桩的位置和桩身的具体位置按照相关标准进行布置处理,施工人员在这一过程中也需要复审桩身。2)整桩准确放样之后,在桩位的基础上进行水泥搅拌桩布置处理,并且定期对控制桩加以标记和检查。在搅拌桩机得到安排之后,相关人员需要进行施工定位处理,并且对施工现场的具体情况加以详细观察,从而提升桩位位移的安全程度。同时,使用锤击法对钻杆和地面的垂直角度进行测量和调整处理,其中所具有的垂直偏差需要处于1%以内,并且在钻杆钻进土壤后,对钻孔的深度加以观察,记录钻孔深度,使之符合施工的具体要求。在工程施工的时候,需要合理设计停浆面,使其比操作面标高高出0.5m。最后实施开挖,开挖过程中要注意保障工程施工的质量。
        2.4喷射注浆施工技术
        喷射注浆施工技术在公路工程软土路基处理施工中的应用也是较为广泛的。通过专用钻机在前期勘察过程中确定的位置钻孔,然后将高压喷射注浆管插入指定深度,然后开始进行喷射注浆,对软土路基土层进行冲切,待注入的浆液凝固后,软土路基即处理完成。在具体施工过程中要注意,为确保注入的浆液能够形成圆柱形式,需要在高压喷射过程中以螺旋形式匀速提升注浆管。
        2.5强夯施工技术
        强夯施工技术还叫做固结施工技术与动力压密施工技术。此项技术主要是运用大型的起重机,把重锤上升到需要的位置上,再以自由落体的形式下落,以将软土地基夯实。这种方式可运用到碎石土、黏性土、砂土、杂填土、湿陷性黄土以及素填土等路基的建设中。假如想要把这一技术运用到饱和度较高的粉土道路地基和淤泥质道路地基中,则必须综合具体情况对施工数据实施更好的调节。此技术的三大优点为工作效率高、投入成本低和工作程序简便快捷。


        2.6表层处理技术要点
        与正常路基不同,软土路基的土质更加松软,在实际处理环节,施工单位可以采取表层处理技术,所谓表层处理技术,主要指的是在软土路基当中添加适量的固结材料,布设排水设施,提升软土地基表层强度,提高软土硬度,进一步满足公路施工要求。若采取表层处理技术,在施工环节需要特别注意的是,因为表层处理技术属于部分处理方法,所以,路基处理完毕后,要避免路基出现大面积变形,如果采取机械施工,要合理控制路基平整度,提高路基的均匀度。通常情况下,表层处理工艺适合应用在路基表层软弱条件下,要求施工人员全面掌握公路工程所在区域的地质条件,以及土壤的含水率与承载力等。表面处理技术作为一种辅助施工工艺,能够有效处理软土路基表面,施工人员可以将此项工艺与其他工艺有效结合,进而更好的提高公路软土路基处理效果。如果公路工程已交付,同时投入到使用当中,无法进行大范围修复,可采取此种处理方法。
        2.7复合地基处理技术
        软土路基中的复合地基处理技术主要是将一些结构体较强的结构装置到天然软土路基中,实现结构体和天然土体之间的融合衔接,使其能够达到承担上部结构负荷的目的。复合地基处理技术能够使软土路基得到有效置换,使其自身密度达到公路工程施工要求,确保整个工程建设施工质量完全达到预期的效果。与此同时,复合地基处理技术在实践期间所需要注意环节也相对较多,比如对结构的置换方法流程选择的专业合理性,相应材料设备质量的检测专业性等,必须满足地籍置换作用和密实程度的标准要求。因此,复合地基处理技术在实践应用期间,必须结合实际对其各专业节点做好实时把控,避免因环节失误而造成复合地基处理效果无法达标。
        2.8碎石桩加固法
        碎石桩加固方案也是常见的软土路基处理技术,碎石桩加固是指在路基中设置多个碎石桩体,从而提高路基的荷载性能。在应用碎石桩加固方案中,要对工程情况进行勘测,确保土壤结构能够达到工程标准。考虑到软土路基硬度较低,通过设置碎石桩负责承载上部压力,提高地基强度,多数工程都是采用复合桩施工方案强化路基结构。在碎石桩施工中,要提前确定施工方案是否满足工程标准,选择高强度、小粒径的碎石与砂石,正式施工前要做好试桩工作,严格控制桩体的间距与数量,在碎石桩强度可以满足工程要求后再大面积施工。先准备好碎石桩材料(石料砂浆),并统一灌注到路基桩体孔洞中,放置钢筋笼,同时避免钢筋笼上浮。此外,碎石桩施工完毕后还要做好保温保湿养护和强度试验工作,这样才能够保证软土路基的整体性能。
        2.9添加剂
        当软土路基表层为黏性土层时,可以将添加剂掺入其中,达到改善软土路基强度、压缩性的目标。一般情况下,水泥、石灰石是较为常用的添加剂。采用添加剂处理软土路基时,需要结合实际情况进行处理,多采用竖向排水法、粉喷桩加固法2种方式。竖向排水法又分为纸板排水、砂井排水,其中,砂井排水应用较为广泛,但一般不独立使用,多与缓速填土法、加载法同步使用,能够有效处理均质、层厚大的黏土路基。粉喷桩加固法主要利用石灰、水泥等材料,经深层搅拌,将软土路基处理成加固土桩,满足公路工程建设要求。在应用过程中必须根据设计要求控制配比,经试桩合格后才能正式开展施工。
        2.10强夯施工技术要点
        强夯施工技术,又常被人们称作动力固结法,在公路软土路基处理过程当中,利用重锤,对软土路基进行夯实的技术。施工人员按照设计方案内容,合理选择夯锤,进一步提高公路软土路基的强度与稳固性。如果公路软土路基中的碎石土与杂填土含量较高,采用此种施工工艺,可以取得良好施工效果。利用夯锤重力,有效减小软土路基的孔隙率,使得软土路基的压缩性不断降低,达到提供软土路基施工强度的目的。此项软土路基处理方法虽然操作简单,但是,不适合应用在黏土与淤泥路基中,所以,施工单位要根据公路软土路基地质条件,有针对性地选择此项处理技术。
        2.11置换施工技术要点
        与表面处理技术不同,置换施工技术的应用,能够提高公路路基承载能力,同时提高公路路基的耐用性。置换施工工艺,主要指的是利用承载能力高、耐久性好的土质,置换原来的软土,进而提高市政道路路基耐久性与承载能力,避免公路路基出现较大沉降与变形。在置换施工期间,要求施工人员科学选择施工的参数,垫层厚度不宜小于50cm,不宜超过300cm。可以采用砂、碎石作为换填材料,换填施工结束后,公路路基的承载能力与抗压缩性能得到显著提高。所以,此种软土路基处理方法适合应用在淤泥与素填土路基中。置换施工工艺主要分为两种处理模式,分别是人工置换与强制置换,其中,人工置换,主要是利用人工挖掘技术,将软土有效置换,而强制置换,则是利用机械设备,将软土挖除进行置换。在公路软土路基处理当中,人工置换方法较为常见,具备较高的灵活性。
        结语
        综上所述,软土路基作为新建公路工程建设中的常见问题,由于软基具有承载力低、含水量高、蠕变性强等特点,极大地增大了软基施工难度,如果处理不好会影响公路工程整体质量。这就需要针对软基实际情况来做好处理,合理选择加固方案,确保软基工程整体质量,保障人们出行安全,更好地发挥公路工程的社会经济效益。
        参考文献:
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