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摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进公路建设项目的增多。我国地域广阔,各地区地质情况不同,软土地基广泛分布于沿海山区等地,软土具有压缩性高,渗透性差等特点,在附加应力下因压缩变形产生沉降,往往遇到地基沉降不均,地基承载力低等问题。实际工程中要加大对天然地基处理,软基处理对工程质量有很大影响,关系到投资单位经济效益,目前软基处理主要方法有抛石填筑、排水固结、化学固结、强夯等方法,高速公路对沉降变形提出很高的要求。过大工后沉降造成桥头跳车等问题,需要针对工程实例进行设计施工检测研究。本文就公路工程施工不良路段路基加固的处理方法展开探讨。
关键词:公路工程;路基加固处理;不良路段
引言
随着经济的不断发展,公路建设在不断扩大,建设规模增长,建设的质量和难度提高。对软土地基的处理提出了更高、更细、更明确具体的处理要求。为了满足公路建设的需要,我国不断引进和发展软土工程的处理技术,积累大量的经验。
1软土地基加固的目的
由于软土地基空隙大、含水量多、通水性不好、强度低等特点,在施工过程中在回填土长时间作用下,使地基密度和沉降稳定。软土结构公路在交通量大、车辆重载等情况下,路基容易变形,产生侧向膨胀,基底的沉降现象也逐渐明显。为了增强地基密度,提高地基的强度,降低对地基的压缩性,改善地基的透水性,要对软土地基进行加固及处理,保证施工质量。在开展软土地基加固工作时,需要注意所选加固方法的适用性,选择相匹配的施工材料,确保施工过程的合理性,提升软土地基结构的综合强度,延长公路工程的使用寿命。
2软土地基的特点
软土是指强度较低,压缩性较高的软弱土层,其天然孔隙比大于等于1,并且天然含水量大于液限的细粒土。软土路基的特点主要包括透水性较低、变形程度较大以及沉降不均匀等。首先,变形程度大是因为软土自身的一些实际特点,导致路基出现沉降问题,甚至坍塌。其次,沉降不均匀。路基的沉降现象是一个循序渐进的过程,这是因为构成软土的淤泥、泥碳以及淤泥质土等物质的压缩性较高,抗剪强度较低,所以导致沉降出现的可能性大大提高。最后,透水性较低。软土的一个主要特点是含水性高,在公路施工过程中很容易出现积水,对于积水进行彻底处理存在一定难度,对公路质量造成影响。除此之外,软土地基的压缩性也非常强。因为软土的土质松软,其压缩系数通常处于0.7~1.5MPa的范围,并且还会随着天然含水量的上升而增加,在公路施工过程中,经过荷载的作用出现变形问题,从而呈现出大而不均匀的特点。
3公路软基施工工艺
软土地基处理方法有很多,具体工程地质条件变化对地基处理要求不同,施工采用机具材料不同,应从地基条件、处理范围等方面综合考虑确定合适的处理方法。软基处置工程费昂贵,选择方法错误达不到良好效果。需注意选择经济施工方法,深厚软土地基可铺筑临时路面。施工中需注意施工质量检验,施工期间按要求做好监测工作,在开发新地基处理方法时,在大规模施工前进行现场实验以检验方法可靠性。软基处置包括详细检查,现场监测等环节。
4公路工程软土路基处理影响因素
公路工程软土路基的施工与其他公路路基施工具有一定差别,其施工难度更大,存在的安全隐患也更大,因此,在处理软土路基的时候要严格控制影响软土路基施工的各项因素。软土路基的施工会受到许多外界因素的影响,施工团队需要采取相应的措施,尽量降低外界环境对软土路基的影响。在实际的施工过程中,因为软土路基容易受到环境中的温度、湿度、阳光等的影响,所以需要人为地控制这些因素。针对不同质地的软土路基,处理方法也不同,要有针对性。除此之外,公路的等级和形状也是影响软土路基处理的主要因素。等级越高的公路,软土路基处理的难度越大。相同的,形状越复杂的公路,软土路基处理的难度也越大。
5公路工程施工不良路段路基加固的处理方法
5.1抛石填筑方法
该方法是定量抛投石块、石沫、石片等材料,以此来排除地基中的淤泥,从而加固地基。抛石填筑方法适合应用在常年积水的路段或是排水困难路段。在抛投过程中,其抛投材料主要选择片石,而片石的大小程度则是根据淤泥的黏稠程度决定。一般情况下,片石面积不能小于25cm2。在抛石填筑后,还需对路基进行夯实、碾压,避免路基瘫软。对于路基进行二次碾压之后,才可以开始进行下阶段的施工。
5.2排水固结技术
排水固结的过程就是逐步提高软土地基强度的过程。公路路基路面施工前,为顺利排出孔隙水,需对施工现场加载预压。或在软土地基设置竖向排水管,然后逐级加载重量,将积水排出。通过排水固结技术应用,能增强地基抗剪强度,提高路基稳定性,预防路基工后沉降。目前排水系统分为竖向排水体和水平排水体两种,加压系统包括堆载法、联合法、真空法、降低地下水位法四种。因此,施工时需结合软土地基施工现场实际情况,选用合适的加压系统。
5.3化学固结法
化学固结法是现代公路工程软土路基施工中常用的一种处理方法。与换填法那种通过更换土壤改变软土地基土质的方法相比,化学固结法也是通过改变土壤性质来增强土壤强度,但是其施工难度相对较低,更加容易实现。化学固结法是通过向软土地基中添加其他物质来增强地基强度,通常所采取的技术包括灌浆法和高压喷注浆法。无论是哪种技术,其原理都是相同的,都是通过向软土地基中加入胶结性较强的固化液与软土混合,增强软土的粘结性,使其能够快速固结。化学固结法首先要做好施工材料控制,生石灰最大粒径小于0.2cm,氧化镁含量不小于85%;水泥采用普通水泥,严禁使用过期受潮劣质水泥;粉煤灰化学成分中要求二氧化硅含量大于70%,石膏粉作为掺加剂有利于提高强度,固化剂需通过室内实验检验符合设计要求。浆液固化剂与粉体不同,浆液固化剂主机为深层搅拌机,配套机械有灰浆拌制机,灰浆泵等。粉体固化剂主要为粉体发送器等,钻机要求动力大,适合大直径钻头成桩,具有翻转提升功能。粉体发送器要求满足定时发送粉体材料,空气压缩机根据工程地质条件选型,风量不宜过大,搅拌钻头保证反向旋转提升对柱中土体有压密作用。软基处理施工工艺包括定位,预搅下沉,钻杆提升等。首先调整导轨垂直度,启动电机,空气机送气,注意工作中电流不大于额定电流;粉体发送器送灰至喷灰口,按规定提升速度提升同时搅拌。为保证软土与固化剂搅拌均匀,关闭灰浆泵后将钻杆下沉至设计要求深度。施工中应注意浆液固化剂按预定配比拌制,制备浆液不得停置时间过长;泵送浆液前管路保持超时,现场制浆配备专人记录固化剂泵送始终时间;保持送浆连续性,为防止浆液凝结堵管应拆卸输浆管清洗。
5.4强夯技术
强夯技术在公路软土地基处理中的应用比较广泛。其工作原理为一边填筑碎石,一边强夯施工,使碎石在地基中形成碎石墩体,达到提高地基承载力,预防沉降的目的。该技术主要用于人工填土、黏性黄土等处理。常用碎石、渣土混合物作为换填材料,施工设备包括夯锤、起重设备、运输装卸设备。
结语
软土加固处理的方法都有一定的适用的范围和针对性与局限性。我国地域广阔,各个地方的软土的物理性质和化学成分不一样,所以,必须选择适合实际软土地基的处理方法,并且将几种方法综合运用达到理想效果。
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