刘亚斌1 周宇2 张德甲3
1身份证号:622425199102020617,陕西省
2身份证号:429004198710310029,陕西省
3身份证号:610425198704264119,陕西省
摘要:现阶段为了加快区域经济交流,促进国内公共交通运输行业的发展,大交通运输线路覆盖范围,国家大力进行公路工程建设,公路工程项目的数量在不断增多,但是在具体公路施工中,经常会遇遇到各种软土地基情况,严重影响了公路工程的质量和安全性,增加施工难度。所以文章就围绕公路工程施工探究了各种软土地基处理技术的应用,以供参考。
关键词:公路工程;软土地基;施工技术
1软土地基的特点及其对公路施工的影响分析
软土地基中的黏土具有大量的沙土,会导致黏土出现固化的现象,且固化的过程中黏土的固化速度相对于软土更快。在软土处于理想状态并存在较大压力时,软土中的土壤固化速度会减慢,加上其中含有大量的有机物会产生较多的气泡,对排水通道产生堵塞的现象,很大程度上降低了土壤的渗透能力,使得水分停留在饱和的土壤环境中,减慢了水分的排出速度,降低了稳定固化的效率。其次,软土地基具有较低的抗能力,软土和黏土在很大程度上存在不一样的点,但它们的抗剪能力却极为相似,若软土地基抗剪能力较差会对路基的排水性能产生较为严重的影响,导致其排水能力有所下降,难以保证公路的施工质量。首先,软土地基会对公路的路基的压实度产生影响,软土地基中的松散砂和松软土中具有较大的泥炭空隙,使得地基在压实的过程中具有较高的难度。在公路的施工过程中除了要结合软土地基的特性采用相应的措施进行弥补外,还应有效的压实软土地基,最大程度上保证地基的稳定性,确保交通设施的安全性,延长公路的使用寿命。其次,软土地基对公路路面质量会产生一定影响,软土地基会影响公路桥梁施工的稳定性,大多数情况下即使采用后期压实的施工手段也无法很好的提高地基的牢固性和抗压性,一旦公路工程中出现软土地基垮塌和下陷的现象或由于地下水冲刷导致土层空洞的现象会直接导致垂直方向的剪力、路面硬化和断裂现象的出现,给公路桥梁的行车安全带来严重的影响。最后,软土地基会导致公路出现路面下沉的现象,软土地基由于压实的难度较大,软土过渡带受到地下水的冲击后出现水土流失的现象,极易导致公路的路面出现下沉的现象,加上底层强度的差异、软土层下沉程度的不同对于路面质量产生一定的影响,经常出现路面下沉程度不一致的现象,对公路使用寿命产生一定的影响[1]。因此,在公路施工过程中实施软土地基施工技术显得尤为重要。
2软土地基施工技术在公路施工中的应用
2.1强夯法处理
在施工过程中,使用强夯法,就是利用重锤的方式,在自由落下的过程中所产生的巨大冲击力,反复地对地基上的土层进行桩基,使得能够对夯面一下一定深度的土层进行夯实处理,这样便可以很好地提升地基的承载力和土地的整体稳定性,进而起到减少压缩性的效果。但是,在夯实的过程中,产生的能量较大,因此,就会进一步地提升加固的深度。对于一般的软土地基加固的方法,可以起到良好的效果,在现阶段的施工建设过程中,比较常见的集中加固方法有挤密碎石桩加夯法、砂桩加夯法以及强夯碎石墩法。
2.2粉煤灰应用法
对于粉煤灰来说,由于具有较高的渗透性,并且容量方面比较低下,在使用的过程中,也具有较高的经历抗剪强度,能够提供降低的压缩性,并与石灰的一些碱性物质进行化学反应的过程中,可以快速地产生凝硬性。对于软土地基而言,存在着先天的强度值比较低的劣势,为此可以使用粉煤灰对软土地基进行处理。粉煤灰在实际应用的过程中,主要可以采用二灰桩、粉煤灰混凝土桩以及粉煤灰固接桩等类型,这样在使用的过程中,便可以很好地实现复合地基的加固处理,实现深层的软土地基的加固处理。
2.3水泥涂粉喷桩法
在应用这个方法的过程中,使得粉喷桩同周围存在的土体形成复合地基,并与土体进行紧密的结合,能够承受较大的压力,并将应力集中在桩体上,让应力的大部分符合能够由桩体进行承担,而在桩间土的位置上,降低应力。因此,让形成的复合地基承载力提升,降低了沉降量。在使用这种技术方法的过程中,由于水泥粉有着较强的吸水能力,并且会发热和膨胀,对于桩间土来说,可以起到一定的加固作用,大大提升复合地基的实际强度。并且,在利用水泥土粉喷桩,对软土地基进行加固的过程中,还需对周围各种影响因素进行考量,例如,在将水泥粉当作主要的加固料的时候,能够起到最大的强度[2]。同时,在进行搅拌的过程中,当达到2分钟的时候,就可以完成搅拌操作,一旦搅拌时间过长,就会导致强度的下降。通常情况下,置换率越高,就会导致强度的提升,因此,表现为随着龄期的提升而提升。而在含水量达到特定的值的时候,桩体的实际强度能够提到最高。
2.4排水固结法
在公路施工过程中,排水固结法主要是在软土路基得下面设置专门的排水设备,然后在其上方利用重力压制,这样可以有效地将软土路基中的水分排出,这样随着水分的减少,软土路基承受重物的能力会提升,这样路基会达到标准的沉降范围内,这样有利于促进公路施工的正常有效进行。再者,软土路基中会有一些特定的填充材料,并且填充材料之间存在的空隙,那么在利用排水固结法技术处理软土路基时,可能会产生一定程度上的固结变形,这种技术能够充分地应用在水分已经饱和或者水分已经被排除的土层中,对公路施工工程的有效开展和实施提供助力。
2.5冲击碾压处理法
冲击碾压作业效率通常为压路机3~4倍左右,比较适宜实施杂填土、素填土、湿陷性的黄土、黏性土、低饱和度性粉土等地基。冲击碾压作业所用装置,应当选用冲击压路装置,即由3~5瓣凸轮所构成轮式压路装置,且配备重型拖车牵引。市政道路软基加固作业期间,冲击碾压作业节点上冲击压实各项参数设置即为:15600kg质量,冲击轮是2×5680kg质量;选用三边凸轮型的冲击轮,设250t最大瞬间的冲击力,10km/h~15km/h最佳作业速度,25kJ冲击能量,2×900mm压实宽度,冲击频率60min/次~110min/次,25°爬坡最大坡度,牵引车的功率>225kW。
2.6换填加固法
受到施工材料的限制,部分施工单位无法选用砾石、碎石等材料开展路基填埋工作,为了保障路基的平整稳定,需要在施工活动中选用大量的软土填埋路基。但软土的结构并不稳定,路基表面会形成一层较厚的软土层,并在日后的交通运输活动中逐渐转化为软基。对于这一类软基问题,一般采用换填加固法进行处理。在挖除软基表层之后,施工单位可采购并利用砂砾、碎石块、灰土等性质比较稳定的材料进行填埋。与软土相比,这些材料的采购价格较低,可压缩性较小,具有极强的耐腐蚀能力,从而帮助施工单位控制施工成本。换填加固法能够有效提升地基的承载能力,使路基获得良好的抗压力形变能力,在用砾石、碎石、灰土等材料填充之后,软土层被替代,路基的承载能力随之大大提升[3]。相较于砾石等硬质材料,软土层的渗水性较差,固结时间较长,换填新材料能够大大加强软基的渗水性,避免出现土壤流失问题。砾石间的空隙会使水流向地下运动,使路基的排水能力显著增强。此外,换填加固法能够解决路基的沉降问题,砾石等填充物的硬度较高,其压缩性较差,在软基加固活动中,其相关表现更稳定。
结语
综上所述,对于城市的现代化建设过程中,人们对公路的施工标准有着更高的要求,因此,在对软土地基进行公路的施工过程中,有着较为严格的标准需求,以此需要在施工的过程中,采用合理的方式进行施工建设,进而保障在以后的使用过程中不会发生沉降等安全问题。
参考文献
[1]叶妙宝.市政道路工程软土地基处理技术分析[J].工程建设与设计,2020(13):42-45.
[2]宋大胜.高速公路软土路基施工技术及应用要点[J].交通世界,2019(28):20-21.
[3]陈刚.公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J].建材与装饰,2020(18):253+255.