易鹏飞
中铁北京工程局集团第二工程有限公司 湖南长沙 410000
摘要:公路工程在交通基础设施建设中起着非常重要的作用,它为人们的出行提供了便利,促进了地区之间的经济发展。路基施工是公路交通建设的基础和最关键的环节。公路路基施工质量直接决定着公路的质量和行车安全。公路工程软土路基处理不当,会导致公路路基下沉、积水、坍塌等问题,不仅对公路交通造成一定影响,而且会造成公路建设资源的浪费。为有效提高公路工程施工质量,必须从处理好软土路基,采取科学的处理技术,加强管理,提高各环节的施工质量。
关键词:软土路基;处理技术;公路工程施工;应用
1导言
软土路基是公路工程施工过程中常见的一个难题,软土路基对整个公路工程的质量有着很大的影响,软土路基的土壤强度低、承载力弱、抗压力弱,还非常容易受到环境因素的影响,如果不采取有效的处理技术进行软土路基处理,则会导致公路变形、路基下沉凹陷等问题。现代公路工程通常会采取一系列处理技术和方法增强软土地基强度,不同的处理技术的处理效果也不同,施工团队在选择软土地基处理方法时,要根据实际公路工程情况来决定。
2公路工程软土路基施工
2.1软土路基特点
(1)渗透性差。公路工程按照规范要求进行施工,要先压实软土路基,确保施工质量满足标准。一般软土路基压缩模量、液压指数高度两者之间的联系为正相关,因为软土路基的渗透性能欠佳,所以为了提高软基的抗剪强度,使其能够满足设计规定,应提前做好压实作业,通过有效的维护举措获得软基压实成效。(2)含水量大。含水量大是软土路基最为显著的特点之一,该问题的存在直接影响后期施工过程中软基的处理效果。通常,软土是淤泥和淤泥质土的总称,主要由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质组成。这一组成决定了其孔隙大的特征,这也是导致软基含水率大的原因之一。同时,软基内部含有一些有机物,如果处在自然状态下,这些有机物之间便会凝结成聚集絮状结构,一旦转变为受力状态,有机物会发生明显形变,导致结构发生大幅度沉降,降低软基抗剪性,增加公路工程的施工难度。
2.2软土路基处理技术基本原则
(1)因地制宜。因为我国有大量公路项目,工程的地质条件、地理环境也存在差异,所以按照公路工程的具体要求,采用针对性的软土路基处理技术[2]。具体在处理软基环节,必须遵循因地制宜的基本原则,提前确定试验段,针对选定的处理技术进行试验,把最终得出的试验结果作为技术选择的依据。(2)生态环境保护。针对软土路基的处理,当已经结束处理工作之后,如果施工现场产生大量垃圾,施工人员必须及时加以清理,并将垃圾分类,以免导致环境污染。除此之外,处理软土路基期间,还需要对施工用水加以重视,注意施工现场的污水不能随意排放,以免导致附近生态环境受到影响。(3)现场安全施工。由于软土路基的土体结构缺乏紧凑性,所以很容易导致基坑坍塌与滑移等安全事故,如果情节严重还会影响人身安全。所以,组织软基处理施工期间,必须严格根据施工规定组织各项操作,并遵循现场安全施工的原则,组织施工与管理人员参与安全培训,树立安全意识,最大程度地降低安全风险。
3常见的软土路基处理技术
3.1排水固结法
因为软土路基的土壤含水量过高,超出公路路基实际所需含水量,所以很难进行固结。而排水固结法就是针对软土路基这一特征所采取的一种有效处理方法。排水固结法主要是通过在软土路基中安装排水装置,再利用外力进行挤压,排出软土路基中多余的水分,加快其固结速度。
3.2换填法
软土路基的处理方法还有换填法,换填法是一种较为直接的处理方法,能够直接改变原有路基的土质,但是施工难度系数相对更高,工程量更大。换填发实际上是用其他质地的土壤完全替换原来软土地基中的土壤,彻底改变其土壤性质。
这种方法虽然效果明显,但是由于其耗费的成本过高,在实际的施工中,采用这个处理方法的公路工程要考虑成本预算。
3.3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。
3.4强夯法
强夯法是指通过压缩土壤,然后再进行其他材料的填筑来处理软土地基。强夯法虽然也能实现增强软土地基强度的目的,但是这种方法并不是所有公路工程都适用,适用范围比较狭窄,不具备广泛适用性。
3.5碎石桩处理法
碎石桩处理法是一种物理处理方法,主要是通过冲击、振动等技术使软土地基表面出现小孔,然后再往这些小孔中填入细小的碎石以及黏合剂,这些碎石就会在软土地基中形成碎石桩,从而增加软土地基的强度。这种处理方法的适用范围也具有局限性,对软土地基的土质和面积都有一定限制。
3.6深层拌合法
深层拌合法是一种用搅拌机翼片旋转,将石灰或水泥等固化剂与软土搅拌混合的加固路基方法。如果土层不同,这种技术的路基土层处理效果也会不同。一般来说,深层拌和法适用于处理高岭石或蒙脱石等矿石黏土,但是不适用于处理酸碱性很强的黏土。当前,人们可以利用深层拌合法提高软土路基的承载力,稳固软土路基边坡,有效避免软土路基沉降。
3.7土工织物法
土工织物法一般适用于大面积土工织物铺设的软土层,有利于公路施工机械在土层上顺利施工,保证软土层的均匀受力,避免填方产生的承载力不均匀造成局部路基沉降和位移,增强软土路基的承载力。土工织物法利用桩网法进行处理,首先在软土路基的各个方向安置一些木桩,再用钢筋连接木桩,形成桩网,然后对桩网内铺设的土工织物进行填方。这些木桩会承载填方压力,铺设的土工织物也会分散承载压力。需要注意的是,填方材料会给软土路基施加压力,要避免压力过大而导致软土路基发生沉降或坍塌。
3.8冻结施工法
冻结施工法不仅适用于裂隙发育的含水岩层、松散不稳定的冲积层,也适用于淤泥、松软泥岩和水头特别高的地层等。冻结剂可以降低软土路基的温度,冻结其中的水分。大多数土壤都能使用冻结施工法,但是其成本较高,适用性较低,因此该种方法并不是首选方案。
4结语
综上所述,如果公路工程施工过程中出现软土路基,为避免对项目整体质量与稳定性造成影响,施工人员需要科学选择软基处理技术,提高路基强度,保证工程项目在投入使用之后的正常运营,避免给人们出行埋下安全隐患,同时也可以杜绝不均匀沉降、路面失稳等质量问题。
参考文献
[1]张智杰.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用[J].交通世界,2019(27):66-67.
[2]李安.软土地基处理技术在公路工程施工中的应用[J].建材与装饰,2019(14):243-244.
[3]杨晓月.软土路基处理技术在公路工程施工中的应用研究[J].工程建设与设计,2019(04):201-202.
[4]郑朝林.软土路基处理技术在公路施工中的应用[J].交通世界,2018(24):62-63.