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摘要:公路工程施工中常会遇到软土地基,其含水量大,承载力低,不能满足施工需要。作为施工单位,应认真组织工作人员开展软土地基现场调查,制定科学合理的施工处理方法,并严格遵循工艺流程,把握质量控制要点。从而顺利完成软土地基处理任务,提高路基稳定性与可靠性,促进公路工程建设质量提升。鉴于此,本文主要分析公路施工中软土基地处理。
关键词:公路施工;软土基地;处理
1、引言
公路工程具有跨越区域较广的特点,受到地质情况影响较大,特别是遇到软土地质,在公路工程地基处理过程中,需要进行特殊处理,以满足公路工程使用。随着公路软土地基施工技术的不断发展,处理工艺趋于复杂和多样化,在实际公路工程施工过程中,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。
2、公路施工中软土基地的特点
2.1高压缩性
软土地基的土质中含有大量孔隙,由于其孔隙比大于1,造成土质中含水量增加,容重减小,加之土质中富含大量的气体、微生物及腐烂植被,进而使软土地基的压缩性明显增加,难以达到稳定的状态,也使公路工程质量受到影响。
2.2含水量高
通常而言,软土地基处于软土层,该层土壤中含水量较高,并且内部存在大量淤泥及黏土,使周边负电荷大量集聚,导致其吸收空气中水蒸气的效率升高,使软土地基中的含水量始终处于高位,进一步增加了软土层的孔隙。尤其是我国南方地区,由于受到降水因素的影响,空气中水蒸气浓度高,致使软土地基中水分日益增加,给公路施工带来了显著影响。
2.3强流变性
所谓软土地基的流变性,即软土地基在受到持续荷载时,所产生的地基形变与时间成正比,并导致软土的强度远小于瞬时强度,从而对公路地基结构造成严重影响,降低了地基的应用稳定性。从现代公路工程而言,在快速发展的社会背景下,交通负担日益加重,路面承载力也随之大幅提升,在面对软土地基的流变性问题时,应科学选择处理技术,避免软土地基受压而产生形变,提升公路运行安全指数。
3、软土基地处理考虑因素
3.1基地状况
土质条件往往能够影响软土基地,不同的土质条件需要采取不同的方法进行处理。对黏性土通常使用压实法,在施工中选择的处理方法需要尽量减少对地基的干扰。对砂性土使用挤实砂桩法或振动压实法,优化可能发生液化的砂性土,这主要是由于黏土经过扰动后强度会大幅度降低。地基构成情况也是需要考虑的因素,软土层较浅时,要求简单处理表层。通常使用开挖换填法进行重要的构造物基础。如果软土层较厚,可以采取其他方法与表层处理法相结合,具体分析为:带有砂层且厚度较薄(5m~6m以下)的软土层,使用表层处理法、荷载压重法等,在进行土质调查中不要遗漏7cm的砂层,因为7cm的砂层也属于有效排水层。
3.2公路等级要求的道路性质
如果设计要求的公路等级高,那么相应的平整度也就会由更高的要求,就会需要使用强有力的措施对软地基沉降进行处理。相反,如果设计要求的公路等级不高,就可以先在公路上铺设简单的路面,在地基沉降后,再铺设普通的公路路面,节省资金。
3.3公路施工的周围环境
在公路施工的过程中,会对周围环境产生很大的影响,因此,在选择软基地施工方法时,必须对如何解决处理地基时的振动、噪声与地下水的变化和多余的泥水散落等问题做出考虑。针对路堤高度较高但地基特别软弱的现象,在公路施工进程中,可能会经常出现周围地基发生较大隆起或沉降的现象。
4、公路施工中软土基地处理分析
4.1换填处理法
换填法是最普通的处理方法。使用机械设备挖除软土地基,回填符合要求的材料并碾压,至压实度合格为止。
4.2碎石桩处理法
在公路施工中,将软土路基中的一些软土用碎石桩代替,使路基更加稳定,保证软土路基处理的可靠性达到公路施工具体要求,这个方法为碎石桩处理法。碎石桩处理法在公路施工中被大量使用,能够取得预想的处理效果,并且对成本进行操控。使用碎石桩处理法在公路施工中处理软土路基进行时,需要根据公路工程软土路基的实际状况做出分析,选取性能较好的管装设备,便于将其水平振动作用更好的发挥出来。
4.3排水固结法
公路工程软土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影响,排水法进行公路工程软土地基处理具有周期长的特点,但是处理费用较低,处理效果较好,已经在公路、铁路、建筑等多行业得到广泛推广。为了使公路工程软土地基中的水顺利排出,需要对处理地块进行合理规划,设置排水沟渠的循环网络和坡度设计,做好排水沟渠的深度设计和定型、透水设计,一般可以通过使用沙袋和空隙塑板等材质进行排水汇集渠和槽的设计,如果可以结合土方堆积和晾晒相结合的方式,公路工程软土地基处理效果更佳。
4.4强夯法
强夯作为常见的公路工程地基处理方式,在各地公路工程施工现场应用中积累了较为丰富的施工经验和较为成熟的技术方法。在公路工程软土地基处理过程中,强夯处理方式的工作原理是通过夯锤的重力来对公路工程软土地基进行冲击,促进公路工程软土地基的固结程度,控制其弹性空间,达到提高公路工程软土地基承受荷载的稳定性。夯锤通过机械提升到一定高度,设备较为简单,工作成本不高,但是夯锤的重量、夯锤的提升高度和夯锤的落点布置都需要设计单位进行计算,计算的依据主要是是通过现场采集公路工程软土地基地质样本进行试验的方式,确定公路工程软土地基属于强夯技术能够达到地基处理要求且较为经济适用的情况,一般强夯地基处理工艺在粉状土和粘性土方面不使用,强夯容易造成表面固结和粉尘流动,公路工程软土地基处理效果不佳,对于粗颗粒土、不饱和的粘性土、湿陷性黄土等公路工程软土地基采用夯击处理的效果较好。
4.5表面治理技术
表面治理的主要原理与排水处理类似,都是要达到降低路工程软土地基含水率的目的,实现土质改良,对于局部排水实施较为困难的情况,还可以结合采用表层置换的方式,采用污泥泵或开挖外运等方式,实现对公路工程软土地基表层的置换,置换根据需要可以进行局部置换或者全部置换,主要依据是满足公路工程软土地基的使用需求,在置换过程中,还可以进行表面堆载和拌和处理,进行路工程软土地基表面综合治理,受制于成本和施工难度,一般适用于路工程软土地基较浅的部分,随着置换的深度增加,路工程软土地基处理成本造价增加较多。
5、结束语
随着交通运输事业的发展,对公路施工的要求也随之提高。在施工过程中,由于公路沿线软土地基广泛分布,使得施工难度增加,因此选择适当的软土地基处理技术应用于公路工程施工中尤为关键。公路施工单位面对软土地基,必须依据施工现场实际情况,因地制宜地选择施工方案,保证软土地基处理后其强度等指标满足公路路基工程需要。本文通过对真实案例进行剖析,分析软土地基在进行处置过程中的技术方法与控制措施,希望为相关工程的顺利开展提供技术参考。
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