公路工程项目施工软基处理技术要点分析与探讨

发表时间:2020/12/8   来源:《城镇建设》2020年8月第24期   作者:张建清
[导读] 本文阐述了软土地基对公路工程施工的影响和软基处理常用技术,并对公路软基路基施工技术要点进行了探讨,旨在提高公路软基路基施工质量。
        张建清
        汉寿县交通运输局  湖南常德415900
        摘要:本文阐述了软土地基对公路工程施工的影响和软基处理常用技术,并对公路软基路基施工技术要点进行了探讨,旨在提高公路软基路基施工质量。
关键词:公路工程;软土地基;施工影响;常用技术;施工要点

一、前言
        软土沉降受到软质沙土高密度含水率、高压力收缩率以及沙壤土粒孔隙大等诸多相关环境因素的严重影响,在软土施工处理过程中容易就会出现软土沉降等的问题,损坏车道路面以及路基,存在重大交通安全风险隐患。在施工处理各种软土斜坡地基时,一般会分别采用自然加速沉降重力法和软地加速自然沉降重力法进行处理,自然加速沉降重力法处理是一种利用土壤科学的量子计算物理模型首先计算软地路基的土壤综合自然沉降重力量,然后将软土路基进行超填,使其在土壤自然沉降重力的强大作用下可以进行加速沉降。但由于受限与路基土的渗透系数的不同,这种加速方法下的工程路基加速固结沉降时间可能会经常持续很长,不太合适应一些工期比较短的加速工程;这种加速路基沉降的方法则目的是提高路基土的加速压缩稳定性和土的剪切性,减少工程路基的加速沉降使用量,提高工程路基的强度承载能力,最终实现加速工程路基土的沉降。当然,在具体进行建筑施工工艺方法等的选择时,需要根据专业工程师的实际情况来进行确定。基于此,本文阐述了软土地基对公路工程施工的影响和软基处理常用技术,并对公路软基路基施工技术要点进行了探讨,旨在提高公路软基路基施工质量。

二、软土地基对公路工程施工的影响
        (1)公路沉降。在前期公路施工建设过程中,一旦软土公路地基结构处理过程质量不过关,将可能会因软土地基基础结构的松散而直接导致临时公路软土沉降,在公路施工发生软土沉降严重问题后,还将有可能直接引发其他一系列的道路基础结构严重破坏,并且会造成道路维修及日常养护费用成本的大大增加,耗费大量不必要的大量人力、物力及大量财力,影响人们的正常交通生产出行及影响经济发展。
        (2)剪切拉裂破坏。公路在受到剪切拉裂破坏时,将会使公路路堤产生侧向滑动,呈隆起状。该问题主要源于软土地基在受到振动或者自重影响时,使地基受到破坏且强度大幅下降,难以支撑公路的荷载,使软土地基流动性持续增加,从而引发路基不均匀沉降问题。
        (3)产品稳定性明显下降。软土浇筑地基如果在工程施工中处理不当,可能会造成的安全影响将是多方面的,不仅可能会直接影响工程施工的预期进度,而且甚至会直接使公路工程建设及汽车运行过程存在潜在安全风险。尤其是在如今公路交通运输动力严重不足,大量软土公路超负荷正常运行的交通状态下,进一步大大增加了软土公路基础地基的沉重承载作用压力,当在特定的交通环境下,软土公路地基的安全稳定性将因此受到严重挑战,出现道路塌方、失稳等安全问题,如不及时妥善处理和加强防范,极易直接引发严重公路交通安全隐患问题。

二、公路软基处理常用技术
        (1)表面处理技术。软土路基基础属于一种特殊的软土路面基层承压基础结构,其基层承压力方面以软土路基基层表面承压为主,因此作为工程材料应用在现阶段,通常对其路基表面承压采取基层强化防水处理等施工方法,以此处理使得的软土基础路基及其整体使用性能可以得到极大提高。第一,使用各种加固性涂层。此种施工方法即为于多层软土基础路基中同时加入优质砂石等复合材料,使软土路基层的承载能力性能与路基稳定性均能得到实际相应的较大改善;第二,表层硬化排水。此处理方法由于设计施工简便,软土基础路基基层含水率大大减少显著等三大特点,在城市软土基础路基防水处理中已经得到较为广泛应用;第三,铺垫采用土工布或采用土工塑料格栅等材料。对于软土基础路基较易出现产生应力变形、承载能力明显不足等各种情况,通常我们使用的是铺设塑料土工布或铺设土工塑料格栅等材料,以此方法使软土路基基层抗应力变形与路基抗应力剪切等的能力可以得到有效率的提高,此处理方法不仅可以有效使软土路基不均匀和易沉降等的问题可以得到有效的改善,在软土基础路基基层表面防水处理施工阶段可以得到较为广泛应用;第四,加入塑料添加剂等材料混合物。施工设计阶段,为了能使砼的路基结构稳定性以及路基抗压保护能力可以得到显著性的提升,通常一般会采用加入防水混合物等施工方法,使砼的路基结构稳定性以及路基抗压保护能力可以得到有效率的提高
        (2)置换处理技术。现在的软土置换优化处理填土技术主要是广泛指将优质软土进行置换处理成优质的填土,用以有效保证填土处理工作的安全稳定性并且有效降低软土沉降使用量。将原本不能够满足基础建设技术要求的所用土壤材料置换为合成粘土强度更高的基础建设所用材料,使路基工程能够在土壤强度提高方面基本满足工程设计中的要求,符合国家路基工程建设技术标准,保证公路在基础建成之后基本能够正常地顺利投入运营到建设使用中。具体的目标施工准备方法一般是由专业人工采用挖掘的一种方式挖出来直接进行填土的全部置换准备工作或者说是采用气体爆炸法把进入目标施工区域的软质填土全部挤出来,进行强制性的进行交换填土工作,这样的目标施工准备过程大多比较容易,且在一般性的情况下都可以能够在较短的准备工期内顺利完成整个目标施工任务。
        (3)抛石挤压清淤处理技术。当工程施工者和工程人员所处工地区域的基层土壤土质处于不易得到抽干的一种情况或者是有水塘或者是有泥沙等的质地,这一抽干技术一直被广泛应用。

但对于淤泥材料的铺路抛光装填高度也需要及时进行严格的把关监控,在淤泥铺路抛填工作基本完成之后,还可能需要通过托压式或者轮式淤泥压路机等设备将淤泥路面进一步进行压实,然后及时排除道路淤泥。在这一操作过程中我们需要格外特别关注的一点是,直至其壳体下沉震动现象不明显时,再及时的进行停止电动压实机的工作。将钢筋软土等类似建筑性质的基础材料和建设强度要求较高的基础材料能够进行混合置换,用以充分满足整个路基对于基础建设工程材料的质量要求,使整个路基能够拥有更高的建设强度,把整个路基建设工程的主要基础设施建设质量状况能够做到愈加更好,使整个路基的建设质量要求能够基本达到路基设计的目标要求。
        (4)采用石灰砂浆填充法。在公路建设的后期施工以及建设管理过程中,在对软土的基础路基进行铺设以及工作处理方面也就会容易出现比较多的技术问题。所以一旦发现有这种酸性土质土壤出现在目前公路路基建设的目标区域,就必须一定要小心谨慎应对,采用优质石灰岩的填土挖坑法时所使用的目标建设区域的填土强度可以达到目前公路建设路基的基本设计强度要求。通过对专用石灰的综合利用,将原本不能够满足公路路基材料强度施工要求的现有路基施工材料全部加入专用石灰,使公路建设工程用材的路基强度要求得到进一步的强化提升,能够在现有基础上同时满足公路工程建设对于路基材料以及强度要求方面的具体施工要求,进而有效保证工程施工进度。
(5)采用加载填土。加载软基填土,使公路软土软基沉降坍塌是目前提高公路软基填土强度的一种最好解决办法,最大限度的有效抑制了加载填土上方或者与相邻路段填土下方路段软基沉降坍塌可能性的异常发生。在固体软基上方需要给予一定压力,降低填充弹性物质的伸缩缝隙,可以有效促使其迅速沉降直至固结。另外,在软基防水表层底部铺贴上细砂并同时覆盖上防水膜,生成弹性真空防水层后也同样可以有效加快软基沉降。

四、公路软基路基填筑施工技术要点
        对公路的软基进行相应技术处理后,及时对路基采取填筑,确保有足够的时间进行预压,保证其后的各项工程能顺利进行。
        (1)在公路工程路基材料填筑前,甲方应当对照所填筑基础材料的主体土质、含水最以及材料承载比等数据进行小样试验,判断小样所取得的小样材料是否完全满足建筑路基基层填筑技术要求。在试验路堤全面进行开工前先需要进行确定长度不不得小于100m作为试验线的路段,以初步确定其在既有基础设备设施组合下的最佳松铺基层厚度、最佳基层含水量、最佳压实试验遍数,并把相关试验路段成果材料报工程监理部和工程师部门审批后方可全面进行开工。路堤夯土填筑工程采用小型挖掘机自行配合大型装载机进行取土,自卸采用汽车自行运至现场,推土机进行摊铺,推土扫地机进行整平,振动采用压路机进行碾压等以达到设计要求的砼密实度。路堤边坡填筑时,路基两侧比实际设计宽度超宽各50cm,以便于确保两侧边坡的软基压实度以及软基下沉后,路基两侧宽度、边坡倾斜坡度均能达到实际设计宽度要求。路堤最后一层填土砌筑时的标高高度应必须达到填筑设计方案图纸上的填筑预压力和填上高度。路堤最佳填土碾压含量用水量控制应在路堤接近最佳填土含水量时立即进行填土碾压密实,否则路堤应及时晾晒或进行洒水处理用以调整填土含水量。
        (2)对填筑路堤路基采取等(超)位承载填筑预压部分,预压阶段采用与填筑路基相同基层材料进行分层预压填筑,注重有效控制路堤压实度。等(超)压过载超重预压期内路堤顶面横坡应经过修整后形成2.5%:0-4.0%的弧形横坡,以利于保持超载预压期内路堤排水顺畅。在等(超)荷承载线路预压施工过程中,应尽量保持在普通超荷承压时的标高上,任何必要时候等(超)荷承载线路预压的砼线路堤顶面标高不应不得低于普通超荷承压线路标高20cm,否则,应及时重新修补等(超)荷承载线路预压部分的装填材料。
        (3)在基础软基上施工填筑基础路基,必须及时采取严密而措施完善的过程监测。监控措施对软基施工管理全过程情况进行实时监控,有效深入了解软基的应力沉降速度发展变化状况和沉降规律,充分利用工业信息化技术进行软基施工过程管理,确保软基施工管理过程中基础地基的稳定。路堤地表填筑前在已经清理好的路堤地表上按工程设计要求布设好检测点。普通视频监控线路断面每个间隔100-200米即可设置一个,桥头和桥体结构物加密位置适当进行加密。主线每个普通道路监控隧道断面处均设置双层地表隧道沉降保护板3块,分别同时埋设于两侧路堤隧道中心及两侧隧道路肩出口处。匝道内部设置大型地表水泥沉降板1块,埋设于大桥路堤匝道中心。同时在建筑施工期间每日对填充建筑一层水泥填料层都应及时进行次日的观测。路堤连续填筑时间还应适当加强与软基形势观测机构专业队伍的沟通联系,及时收集取得纵向沉降和稳定的实地监侧的基础数据,严格控制连续填筑进行速率,在纵向沉降填筑速率不可能大于15mm/日,侧向沉降位移不可能大于5mm/日时,才能连续进行填筑,否则应立即责令停止连续填筑,待当时路堤形势恢复正常稳定后方可开始继续进行填筑,对于每次路基填筑预压期间,应当及时收集整理每次实地观测的基础数据,汇总综合测量分析结果,对工后沉降和侧向位移发展趋势数据进行一次综合测量分析,推算每次工后抬升沉降填筑量、当时所推算的每次工后抬升沉降填筑量不能小于工程设计值的容许值,同时连续两个工作月的工后沉降填筑速率不能小于5mm/三个月时,方可继续卸载,进行下一道填筑工序继续施工。

五、结束语
        综上所述,软土地基是公路工程中面临的主要问题,要想确保公路工程的高质量,无疑需要提升软土地基处理的有效性,全面增加软土地基的承载力和强度,保持公路的长期安全运行。因此,在软土地基处理施工技术的应用中,必须从科学性、经济性及环保性入手,在满足工程设计要求的同时,全面提升处理技术运用的质量。

参考文献
[1]史铁奎.软土地基施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].城市住宅,2019(04).
[2]马丽霞.道路桥梁施工中的软土地基处理分析[J].工程建设与设计,2019(8).
[3]朱小松.公路桥梁软土地基施工技术研究[J].交通世界,2019(12)?
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