公路施工中软土地基处理技术分析及应用 滕彩强

发表时间:2021/4/26   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:滕彩强
[导读] 摘要:现阶段,在公路建设过程中,软土地基的处理对于公路的基础承载能力有着直接的影响,是保证公路工程安全运转的重点。
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        摘要:现阶段,在公路建设过程中,软土地基的处理对于公路的基础承载能力有着直接的影响,是保证公路工程安全运转的重点。在公路工程建设中经常应用软土地基施工处理技术,其处理方法也非常多样,这就对相关工作人员有了一定的要求,需要根据公路工程建设中发现的实际地质状况,选择正确的软土地基处理技术,并灵活地运用,对软土地基进行加固处理,降低施工过程中出现的安全隐患,是公路工程的施工质量得到一定的保证。
        关键词:公路施工;软土地基处理技术;应用
        1导言
        公路项目在软土路基的施工、应对环节,暴露出软土路基滑坡、沉降等问题,这些问题的发生,对于公路路面结构的稳定性、平整性以及耐久性产生了极为消极影响。为实现软土路基的合理化处理,技术人员需要在综合评估施工区域基本情况的基础上,通过排水固结法、换填法、挤密法等软土路基施工方案的合理化应用,保证处理工作的有效性,防范软土路基施工质量问题的出现。
        2软土地基概述
        2.1概念
        所谓软土,就是指强度值比较低,同时,具有较高的压缩性的软弱土质层,通常情况下,会与淤泥、软黏性土结合起,以此形成软土。一般情况下,在软土地基中含有较大的水分,含水量基本在35%~75%,而饱和度则在90%以上,软土的塑性指数在15~30。由于存在的软土,在空隙方面比较小,同时,较低的抗剪强度,因此,对于软土地基来说,强度普遍偏低。因此,在软土地基中进行路基的修建,一旦在施工的过程中施工技术不合理,就会导致路面发生沉降,或者导致路面的失衡现象,对公路造成严重的破坏。因此,为了保障在软土地基施工过程中提升强度,就需要对软土地基上的施工技术进行优化。
        2.2施工要求
        依据工程项目的实际要求,对其进行分层次的砌筑,同时,保障松铺的实际厚度控制在400mm以内,之后再对基地进行碾压处理,以此保障通过碾压后,能够依据松铺的实际厚度,来对需要铺筑的实际面积进行相应的计算。之后在平整的过程中,需要使用装载机进行操作。在完成了平整处理后,还需要使用20t中的压路机进行一定程度的碾压,以此保障铺筑的密实程度可以符合设计的标准,同时,还需要新使用静压加上振动的方式进行施工建设,在碾压的过程中,需要对边缘地带进行先施工,之后再对中间进行碾压,保障施工的进展具有着一定的顺序性。在进行碾压的过程中,需要控制压路机的行走速度,一般情况下,需要控制在2km/h左右,并且采用交错进退的方式进行碾压处理,并保持行走速度的一致性。一旦在碾压的过程中出现了碾压速度的不均匀,就会直接对压实效果产生较大的影响。而在对填筑端的两头进行碾压的过程中,需要避免对已经压实的突出进行破坏。因此对于两个相邻段进行施工的时候,需要错开施工的时间,以此能够进行施工时间段的划分,通常情况下,需要对相邻段交接处理的过程中,需要能够依据实际的坡度来分层的处理。一旦在施工的过程中,需要进行同时施工建设,就需要保障能够在施工的过程中,对分层的连接处位置,采用相互交叠的方式,并且还需要保障搭接长度能够在2m以下。
        3软土路基施工技术处理现状
        在公路软土路基施工技术处理的现状中,由于存在部分相关的管理人员对于相关问题的不重视的情况,导致实际的软土地基施工处理效果不佳,从而导致软土路基的公路质量往往达不到相应的标准。部分管理人员对于施工环节过于重视,而对于路面设计和软土路基处理问题的关注较少,让实际施工中存在的软土路基问题得不到有效处理,否则会导致基础建设公路工程的质量达不到相应的国家标准。由于我国以往的公路建设施工单位对于软土路基的处理问题不够重视,否则为导致相应的道路路面设计人员和施工人员不具备相应专业的知识和技能来处理实际软土路基存在的问题。由于不同地区的软土路基往往情况不同,需要设计人员和施工人员采取对应的处理措施,否则会导致实际的软土路基施工存在质量问题。实际的软土路基施工技术处理存在着不完善、不科学的问题,常常导致公路工程中实际软土路基的问题不能够得到相应的解决,从而导致安全事故的发生和公路使用寿命的缩短。同样在当前的软土路基处理上,不仅存在着问题得不到相应的重视与处理技术的选择不合理问题,而且存在着相当大部分的软土路基处理人员的综合能力不足的问题。由于软土路基的情况复杂多变,因此,要求相应的处理人员具备专业的知识和老道的经验。然而实际的公路软土路基施工过程中,往往由于相关处理人员的水平不足而导致不合适的处理操作,导致软土路基的实际情况得不到改善,从而影响软土路基公路工程的不达标。
        4公路施工中软土地基处理技术应用
        4.1碎石桩法
        碎石桩处理方法是通过管状设备的震动,利用水流的作用,以电击或者水冲的方法使软粘土成孔,待到孔形成之后,在孔中装入碎石等较为坚硬的材料,通过一系列的处理后可以形成直径比较大的桩体,其主要成分是碎石,通过碎石桩与黏性土的结合来形成地基,这能够有效提高软土地基自身的抗剪强度,从而防止地基沉降情况的发生,但是从实际应用来看,它主要是由它是经由振冲技术改良成的,并且形成了类似钢筋混凝土的复合型结构,此种复合型结构不仅能够防止低下水温的影响,并且其造价成本也比较低,能够在很大程度上防止路出现路基沉降问题,由于这样的优势,导致其在公路施工中有着非常广泛的应用。
        4.2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。
        4.3换填法
        众所周知,换填法施工可以大幅度提升软土路基的承载能力,有效防范软土路基沉降情况的发生。同时其与固结排水法的联合应用,能够增强软土自身的稳定性,将软土地基的冻胀幅度控制在合理的范围内,为后续路面施工建设提供了强大的技术支持。在换填法施工环节,施工人员除了进行软土路基深度、换填面积的测算之外,对于换填的材料,需要做好科学的选择,通常情况下,选用的换填材料应当性质稳定,具有较强的抗腐蚀性,换填材料以砾类土、山皮石、块片石、碎石应用较多,效果显著。对开挖设备的数量、换填材料的运输设备做好管控,以保证软土路基换填施工活动的有序开展。换填工作完成后,需要严格按照施工技术规范,进行压实处理,确保检测结果达到验收要求。同时做好排水设施的开挖等工作,通过在软土路基的两侧或者中间区域开挖排水沟,能够保障换填环节软土中的水分可以快速排除,针对于排水不畅的软土区域,可以采用集水坑抽水、抛石挤淤的方式,最大程度地减少水分对于软土结构强度、稳定性的影响。
        4.4粉喷桩加固技术处理方法
        在应用粉喷桩加固技术时,需要做好土工试验报告、室内配合比试验报告、施工现场地质报告、粉喷桩设计桩图等一系列准备。确保场地平整,清除障碍物,比如当场地满足机械行走要求时,需要铺垫碎石或砂石,在场地低洼时,需要进行回填黏性土,当地表过于松软时,应及时采取措施,防止机械失稳。根据设计要求和实测参数,经试桩确定了粉喷桩的施工技术。在施工过程中,要注意控制喷粉标高、钻机钻孔深度和挡灰面;对粉喷桩的搅拌均匀度以及成桩直径进行定期检测,反复检测应用中的钻头,禁止未经粉料计量的喷粉机械在工程建设中应用。
        4.5挤密法的应用
        挤密法在软土路基施工环节中的应用,可以通过分层填筑、分层碾压的方式,提升软土路基的密实度,在保证软土路基结构强度的同时,加速了排水速度,改善了抗剪气强度。随着相关技术的日益成熟与不断发展,挤密法逐步多元,反压护道法、堆载预压法、重锤夯击法、深层拌和法等施工方案,在软土路基处理施工中的应用,可以有效满足实际的施工要求,实现软土路基施工效果的稳步提升。为确保挤密法的施工效果,施工人员需要从实际出发,严格按照相关施工流程,开展相应的软土路基施工活动,以降低软土路基对于公路项目施工活动的影响。
        4.6排水固结法的应用
        为消除软土路基对于公路项目施工的影响,多数施工人员在进行软土路基的施工处理时,主要采用排水固结法,这种施工技术方案,操作难度相对较低,施工成本规模较小,因此具有较强的可行性。其技术原理在于,施工人员通过提前进入施工区域,掌握软土分布、厚度以及透水性等基本情况,在基础上,在软土层中设置相应的排水单元,利用这些排水单元,将软土中积累的水分快速排出到相关区域,这种排水方式,可以达到固结软土的目的,保证软土额定结构稳定性,在一定程度上解决了软土沉降的问题。与传统的排水系统以及加压系统有着明显的差异,排水固结法的应用方式更为多元,充分适应不同场景下的软土处理需求,以应用频率较高的堆载预压法、砂井堆载预压法为例,两种排水固结方案,不借助外力作用的情况下,充分利用施工区域的地形、地质条件,实现软土内地下水的排出。以排水系统为例,在排水系统设计、施工过程中,工作人员充分评估施工区域的土层特点,根据地形的变化,设置排水沟槽,通过在软土区域增加一定的外部压力,使得软土中富集的水分能够快速排出。砂井堆载法则是在堆载预压法的基础上,通过增设砂井的方式,加快整个水分排出的速度,增加软土地基的密实度,改善软土路基的承载能力。在排水固结法应用过程中,为保证实际的应用成效,施工技术人员需要做好软土性状的勘察、记录以及评估工作,以软土的性质特点作为突破口,结合过往的有益经验,选择排水设备,设置排水结构,制定相应的排水固结施工方案。例如从过往经验来看,对软土区域预压强度、预压时间的科学调控,不仅能够提升预压施工的成效,改善排水固结效果,还可以在保证施工成效的基础上,缩短软土路基的施工周期,提升整个施工项目的效率。
        4.7高压喷射注浆法
        高压喷射注浆法需要通过利用钻机完成钻孔动作,在土层中的预定位置插入有喷嘴的注浆管,然后再通过高压设备将液浆变成20MPa以上的高压射流,使其从喷嘴中喷出,达到对土体的冲击破坏行为。在这之中,一些颗粒较小的土粒会跟着浆液浮在水面上,其余的会和浆液混合在一块,经过均匀的搅拌,在按照相关的比例排列顺序。此技术的优势在于操作难度低,比较容易掌握。
        结束语
        总之,在进行公路建设时,需要对公路工程的建设力度进行加强,在公路建设过程,对于出现的问题,需要通过科学合理的方法进行解决,对于公路施工质量提高非常有利。在公路建设过程中合理运用软土地基处理技术,不仅能够提升软土层的土质,为公路施工提供良好的基础条件,还能够提高公路施工质量,保证公路运输的安全,保证人们的生命和财产安全。
        参考文献:
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        [2]张德明.公路施工中软土地基处理技术分析及应用解析[J].城市建筑,2020,17(24):151-153.
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        [4]黄奎.公路施工中软土地基处理技术的应用[J].黑龙江科技信息,2012(07):277.
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