公路施工中软土地基处理技术分析及应用 王岩

发表时间:2020/9/4   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:王岩
[导读] 摘要:近年来,我国不断加大了公路交通工程建设,虽有效扩大了公路交通工程建设规模,但是,因既往公路交通工程施工建设过程中软土地基处理存在不合理,从而难以实现公路建设的健康、可持续发展。
        中铁十二局集团第一工程有限公司  陕西西安  710000
        摘要:近年来,我国不断加大了公路交通工程建设,虽有效扩大了公路交通工程建设规模,但是,因既往公路交通工程施工建设过程中软土地基处理存在不合理,从而难以实现公路建设的健康、可持续发展。因此,需要根据实际情况选择与之匹配的软土地基处理技术,才能以较低的处理费用取得较好的处理效果。基于此,本文笔者根据多年工作经验对公路施工中软土地基处理技术分析及应用进行简要阐述。
        关键词:公路施工;软土地基;应用;
        公路工程的正常使用过程中,需要将路面车辆荷载均匀传递到路基层,并通过路基传递到地下,遇到软土地基,在公路工程施工过程中,需要首先对地基进行处理,达到公路工程使用需求时方可进行公路工程施工。软土地基稳定性差,抗压能力差,受到荷载作用容易变形造成公路路面开裂和塌陷,严重情况还可能发生地基偏移等现象,造成公路无法正常使用。软土地基弹性较大,透水性差,造成公路上层结构向下传导压力的不均匀,容易在公路工程使用过程中发生不均匀局部沉降,造成公路破坏无法使用。因此,如何经济有效地对软土地基进行处理,成为当前我国公路建设者亟待解决的问题。
        一、软土路基的主要特征
        1.渗透性差
        在我国公路工程施工进程中,依据相关施工规范的要求,需要对软土路基进行适当的压实,从而保证公路的施工质量达到要求。通常软土路基的压缩模量与液压指数的高度呈正相关,但是软土路基渗透性较差,因此要想让软土路基的抗剪强度达到设计所要求,就需要对软土路基展开适当的压实,并采取措施维护软土地基的压实效果。对于公路质量和使用寿命来说,软土路基的处理效果影响工程的质量。
        2.高含水量
        众所周知,我国公路软土路基另外一个重要特点是含水量大,这对软土路基的实际处理造成了一定的影响。一般情况下软土路基中主要成分是淤泥和黏土,这也使得软土路基的孔隙较大,从而使得软土地基的含水率大。此外,软土路基中还存在少量有机物,在自然状态下有机物呈相互聚集的絮状结构,但在受力状态下,有机物会出现大幅度变形,造成结构较大沉降,也使得软土路基不具备足够的抗剪强度,给施工制造难题。
        二、软土路基处理技术在公路工程施工应用中存在的问题
        1.技术发展受到机械水平的制约
        从改革开放至今,我国科学技术水平不断发展,工程机械也在不断推陈出新。但在一些公路工程的实际施工中,受到老旧设备的严重制约,一些先进的工程技术不能很好地适应工程实际,也不能产生很好的改良效果。若是软基处理中使用的机械性能落后,就会导致工程机械的技术指标无法达到软基处理技术的要求,从而软基处理的技术无法得到合理的应用,造成施工水平上的制约,甚至是安全方面的隐患,对公路的整体质量也会造成严重的影响。
        2.软基处理技术的选择不能因地制宜
        在众多软基处理效果影响因素中,施工现场的环境问题是比较重要的影响因素。公路工程施工需要面对各种各样的施工环境,如果技术人员没有针对不同的工程环境相应选择合适的技术手段,而是一概而论,就会导致施工环境和处理技术不匹配的情况。
        3.处理效果影响因素较多
        在软基处理的实际开展中,许多因素都能对软土地基处理效果造成影响。首先,路堤的宽度以及高度若是不同,对公路承载力要求就不同,若是高度以及宽度没有达到所规定的标准,就会影响到路基的稳定性。其次,公路结构大部分为混凝土结构,温度直接影响施工质量。施工现场若是温差显著,路面极易开裂,同时钢筋结构也会出现一定程度的碳化,降低工程结构的强度,对工程的安全性造成一定的影响。


        三、软基处理施工技术在公路工程施工中的应用
        1.做好清理和挖掘
        施工人员有效挖出原有路面的基层混凝土后清理软土,再平整和压实路基。在具体的施工过程中,如果路基软土层底部起伏比较大,施工人员要结合实际情况设置相对应的台阶或者缓坡。在原地基开挖的过程中,要确保开挖宽度比陆地宽度大,开挖的路基边角要大于等于50cm。在路基开挖后,施工人员需通过压路机碾压路基,然后进一步检测压实程度,如不合格需要换填施工。
        2.应用真空预压法
        在公路工程施工过程中,可以采取真空预压法处理应用软基,其主要包括真空系统和排水系统两个部分。施工人员需充分确保真空膜的上下压差保持在80k Pa~90kPa,然后选取75k Pa~80kPa压差作为设计的真空度。在具体的施工环节,施工人员要在路基表面铺设砂垫层,确保砂垫层的厚度满足相应要求,然后在地基的土体中打入砂井或塑料排水板,以此作为地基的竖直向排水体。在砂垫层上面,施工人员要铺设一层不透气的薄膜,并将薄膜四周埋入地基土体中。在施工过程中,施工人员还需抽取薄膜和砂垫层中间的空气,使两者之间形成负压状态,以此确保路基施工质量的提升。
        3.复合地基法
        在处理公路软土地基的过程中,可以采取复合地基法处理软土地基。在原有路基的基础上,进一步有效增加相应桩体,通过桩体的作用有效分担路基土质承担的荷载。在具体的施工过程中,施工人员要把置换的面积维持在原路基土地面积的3%~25%。同时,根据实际施工情况有效分析地基的施工图纸,从实际情况出发处理相对应的情况。例如,着重针对公路软土地基的软土层科学合理地置换,选取碎石桩置换法使置换面积提升到40%。
        4.换填法
        针对特殊路基,换填法是一种常见的处理方法。换填法适合设计浅埋深的软弱地基。应用换填法时,需要将软基上的一些杂物全面清理,然后选择合适的施工材料,对软基展开适当的填充。选择材料的时候,要依据技术的标准,保证材料具备足够的抗压性以及稳定性,这样可以让路基具备更强的承载力,让工程质量有显著的提升。施工人员要严格控制路基压实度,对换填的量展开严格的把控,完成换填法作业后,要对软基反复展开整固,对于换填法运用后的软基要展开压实施工。软基处理中若是应用换填法,必须结合现场环境以及设备的情况。
        5.土木合成材料质量控制法
        在软基处理过程中,可以采取土木合成材料质量控制法操作。该方法能进一步有效加强土木合成材料在软土地基中的应用力度,以此增强地基的固定性能。在具体施工过程中,因为公路软土地基的个性化特征,所以对土木合成材料质量有特别高的要求。结合具体规定,相关施工人员需严格分析具体地质情况以明确所应用的土木合成材料。在公路软土地基施工前,施工人员要根据地质勘察报告,从施工现场实际情况出发给出相应的地质报告,并结合报告内容选择相应的施工材料。在进场之前,需对土木合成材料做好抽样检测,然后将取样结果递交到质量检测部门做好质量复审,以保证材料质量符合相应标准。同时,厂家也要提供相应的产品质量证明,确保材料符合施工要求和规范,在更大程度上提升公路软土地基的施工质量。
        结束语
        综上所述,路基是公路工程质量的重要影响因素,若不对其进行有效处理,会对工程质量产生不利影响。同时,由于公路施工中沿线地质情况变化较大也比较复杂,我们在施工过程中必须结合当地施工条件及地质情况,选用合理的处理方法,对软土地基进行加固,满足稳定性和沉降要求,保证公路建设的质量安全。
        参考文献:
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