公路工程施工中软基处理施工技术分析

发表时间:2021/3/11   来源:《工程建设标准化》2020年22期   作者:王诚欣
[导读] 软土基问题是公路施工过程中常常遇到的一个问题,在实际施工过程
        王诚欣
        杭州市交通工程集团有限公司 浙江 杭州 310012
        
        摘要:软土基问题是公路施工过程中常常遇到的一个问题,在实际施工过程中需要根据现场地质状况利用软基处理技术提高施工质量、确保工程的整体效益。基于此,本文笔者结合实际工作经验,针对公路施工中软基施工技术的重要性与特点,分析了现阶段软基处理施工技术存在的问题,并提出了具体的改善对策。
        关键词:公路工程;软基处理;施工技术
        1 公路施工中软基处理施工技术的重要性
        公路工程施工建设的过程中,公路里程较长、跨度较大,经过不同的地质区域,往往呈现带状分布。不同区域土质的特殊性和差异性,导致公路工程施工难度和施工工艺也有所不同。其中软土地基就是比较常见的一种地质。这类土基由于天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低,地基承载力差,若未能合理的采用相关技术进行妥善处理,或处理未能达到标准要求,必然会导致路基不均匀沉降或滑动坍塌等一系列问题,不仅会影响到施工单位的社会效益,同时也会对交通安全造成严重影响。因此必须要提高对软基处理的重视程度,采用相关技术进行科学处理,确保工程的整体质量。
        2 公路工程施工中软基的主要特点
        在工程施工实践中可以发现,软基主要是水下沉积的软弱粘性土和淤泥,有些还存在较为典型的泥炭层或腐泥等,成分较为复杂,具体体现为以下几方面:一是存在较大的软土层空隙与含水量。大部分软土的天然含水率为30%-70%,孔隙比为1.0-1.9,具有触变性,流变性显著;二是抗剪强度低。十字板抗剪强度一般小于35kpa,对其中存在的问题进行有针对性的改善可以有效增强其荷载作用,也可利用排水固结的方法进行改善;三是其结构特点十分明显。主要体现为在受到震动与挤压后,其结构与稳定性也会受到影响,甚至会出现流动现象,致使整个公路工程无法很好的满足其荷载承载作用,由于结构不稳定导致病害。
        3 公路路基路面设计中软基处理中的问题
        3.1 软基处理工作意识不强
        在公路路基的施工过程中,软基处理问题必须要引起重视。从理论层面来讲,软土基的处理会直接决定公路的最终质量。特别是近几年,随着公路路基的承载力要求与规格都有很大提升,所以在施工过程中必须确保路基的稳定性与坚实度,只有这样才能够更好的为公路的稳定性提供强有力的支持。作为公路路基施工项目中的一项核心内容,对于软基的处理向来都应当格外强调,并给予高标准的推进,但是在实际状况却并不乐观,其中所伴随的问题也是层出不同,导致施工无完全没有规范系统的指导,也很难达到预期的施工效果。
        3.2 缺乏完善的软土基处理办法
        现阶段,相关的施工管理人员在意识方面未对软土路基足够重视,导致具体的操作流程无法按照规范执行,相关技术操作方案也不够完善。在不同的地质条件下,必然会存在各类性质的土壤与地层结构,若未能对路基的施工技术有针对性的调整,生搬硬套的实施,那么最终的施工质量也必然不达标。在此过程中,需要特别注意的是,很多地区的地基都较为复杂,若没有在事先进行相应的考察,实际施工也就无法达到精准有效的全面统筹。
        4 软基处理施工技术在公路工程施工中的应用
        4.1浅层软基处理
        当软土厚度小于3m时属于浅层软弱地基,一般采用垫层和浅层处理。垫层按照材料可分为碎石垫层、砂砾垫层、石屑垫层、矿渣垫层、粉煤灰垫层等。浅层处理可采用换填垫层、抛石挤淤、稳定剂处理等方法。垫层施工需要经过试验段确定碾压工艺及分层摊铺厚度,在获得有效的质量控制数据后才能进入正常施工。


        4.2深层软基处理
        一般软土地基深度大于3m的路段采用竖向排水体进行软基处理。竖向排水体包括袋装砂井和塑料排水板。
        袋装砂井和塑料排水板均可采用沉管式打桩机施工,其中塑料排水板可以采用插板机施工。袋装砂井宜采用圆形套管,套管内径宜略大于砂井直径;塑料排水板宜采用矩形套管,也可以采用圆形套管。在施工过程中宜配备可以检测排水体深度的设备,确保排水体能深入软基地层,达到设计要求,保证施工质量可控。
        对于袋装砂井和塑料排水板均应注意原材料的质量控制,同时也是确保竖向排水效果的关键。袋装砂井施工过程中砂宜以风干状态灌入砂袋,应该饱满密实。聚丙烯编织袋不宜长时间曝晒,以防砂袋老化。砂袋入井应采用桩架吊起垂直放入,防止砂袋扭结、缩颈和断裂。塑料排水板也不宜长时间曝晒,以防老化。塑料排水板和套管桩靴应配合适当,防止塑料排水板在拔管时被带回。
        袋装砂井和塑料排水板均要预留一定的长度埋入砂垫层中,砂袋不得横置,塑料排水板需要弯折埋设。
        4.3 应用真空预压法
  在土源紧张,工期紧的软土地基路段,可以利用真空预压法对软基进行处理,其主要包括真空系统与排水系统两个部分。首先应当确保真空吸力达到95 kPa。在实际施工过程中,首先需要在路基表面铺设砂垫层,并确保砂垫层的厚度可以满足相应要求,之后在地基的土体中打入砂井或排水板,作为地基的竖向排水体。施工人员还需要在砂垫层上面铺设一层不透气的薄膜,并将其四周埋入地基土体中。在此过程中需要特别注意的是,要将薄膜与砂垫层之间的空气抽走,使二者之间形成负压状态,通过土体失水固结,提高路基施工的整体质量。
        4.4 碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩
        在对公路软土地基进行处理的过程中,可以采取碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩对软土地基进行处理。基于原有的路基,进一步增加相应桩体,分担基土承担的荷载。碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩。是指用振动、冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔,再将碎石或砂挤压入孔,形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体,具有挤密、置换、排水、垫层和加筋等加固作用。水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的具有一定粘结强度的桩。桩的承载能力来自桩全长产生的摩阻力及桩端承载力,桩越长承载力愈高,桩土形成的复合地基承载力提高幅度可达4倍以上且变形量小。
        4.6 加固土桩
        除上述几种方法外,加固土桩也是一种十分常见的软土基处理办法。加固土桩分粉喷桩和浆喷桩。属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式,深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。施工过程中要注意固化剂的数量变化、转进和提升钻杆的速度,控制好施工质量。只要合理规划固化剂的具体用量,就可以有效地提高软土地基的强度。
        5 结束语
        总而言之,在公路工程的施工过程中,软基是一项比较常见的问题,施工中必须要采用有效措施进行处理,保证路基整体稳定性,从而降低公路病害的发生,为行车提供一个舒适的环境。以上笔者所分析的公路施工软土路基处理技术,希望可以为相关行业的工作者提供一些参考。

         参考文献:
        [1]杨尚.公路工程软基处理绿色施工技术应用研究[J].交通节能与环保,2020,16(06):119-122.
        [2]陈小桃,贺清娇.公路工程施工中的软土地基处理技术分析[J].中国设备工程,2020(23):225-226.
        [3]武丽丽.软基处理施工技术在公路工程施工中的应用[J].城市建筑,2020,17(32):176-178.
        [4]韩耀华.软基处理施工技术在公路工程施工中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(21):149-150.
        
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