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摘要:我国具有辽阔的国土面积,地质条件也具有明显的多样性,各个地区的地质条件都不尽相同,在全国各地都在大力开展公路项目建设的情况下,公路项目施工也会在某种程度上受到地质条件的限制,特别是在软土地质条件下开展公路工程建设,若是不采取行之有效的软土路基处理措施,将会严重降低公路路基的稳定性,从而对公路工程整体质量造成负面影响。因此本文围绕软土地基条件下的公路工程施工技术进行重点分析,旨在为公路项目施工的顺利开展提供一些技术支持。
关键词:软土地基;公路工程;施工技术
引言
在部分地区的公路项目建设中,往往会遇到软土地质条件,在该种路段开展公路路基施工时,需要应用软土路基处理技术,有效改善软土层抗剪强度低、透水性差以及流变性等特点,才能保证公路路基的稳固性满足公路项目要求标准,确保公路路基不会出现异常沉降、塌陷等不良问题。由此可见,软基处理技术对于软土地基条件下的公路工程施工质量具有决定性影响,因此很有必要针对软基处理技术及其在公路工程中的具体应用进行深入分析,以便促进公路工程施工整体水平的提升。
1 软土地基特点分析
软土一般是指天然含水量大、强度低和抗剪强度很低的,由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。大部分的软土都呈流塑状态,在我国的沿海、沿江、平原都有其分布,地下水位高,一旦承受较大的重量就会使其上的建筑稳定性差且发生沉降,对建造的实施十分不利。对于软土工程可以概括为:①高压缩性,软土地基的可压缩性非常大,如果承受较大的负荷,很容易被压缩。②在软土地基上修公路也不是一件容易的事,据有关统计,最大的沉降速度可达10mm/d。③软土地基受到长时间挤压非常容易变形,并且这种变形不受控制。④软土地基在没有受到挤压时是比较固定的,当土层遭到破坏时,会变成流动状态,流动状态的土层是非常危险的。⑤软土地基并不是均匀的颗粒,而是混杂着不同密度的颗粒,在整体密度不均一的情况下,牵扯到一个部位的移动就可能会造成道路的下沉。
2 软土地基表层的施工处理
(1)对软土地基表层进行处理,通过添加各种材料,加固地基的稳定性。根据不同的地基类型,可以添加不同的材料。比如公路的地基如果是粘性的软土地基的话,可以添加水泥石灰,来提高软土地基的强度和可压缩性,可以保证施工后地基的质量,也可以将石灰类的材料掺入其中进行降低土壤含水量的操作,对土壤进行固化,可以很好地提高道路整体的稳定性。(2)在软土地基上进行建设,不仅需要考虑它整体的稳定性,对于密度分布不均匀的地方,这些局部的稳定性也需要考虑在表层铺设材料的基础上进行局部的材料铺设,来预防地基的变形,在材料的选择上,可以选择铺设格栅土和玻璃纤维格栅等材料进行加固,可以很好的预防局部的不稳定性造成的质量问题。(3)如果软土层的水分过于大,就需要将表层的软土层进行移除,并铺设砂垫层,加快对土体的固结,如果砂垫层较厚的话,就可以很好的降低土壤中的水分含量,大大提高地基的稳定性。
3 软基处理技术在公路工程施工中的应用
3.1 深层水泥搅拌桩加固技术
深层石灰搅拌加固桩的应用,是需要针对不同的情况,选择不同的桩型,来进行设计的。通常需要经过提前的试桩,才能获得比较理想的水灰比,才可以根据水灰比来确定搅拌机的参数,从而进行下一阶段的施工。在施工过程中,如果选用深层石灰搅拌桩的话,需要不少于五根,并且搅拌桩的试桩需要严格遵守施工的规范,当搅拌桩试桩成功后才可以正式的施工。在进行开钻之前,需要提前把施工的管道进行清理,以防止搅拌过程中出现堵塞的情况。
而且在施工过程中要保证水灰比的配比,要保证水灰比在0.4到0.56之间。水泥搅拌桩技术不仅提升了软土地基的强度,而且能够大大地降低地基的沉降量。虽然水泥搅拌桩技术可以达到这些目的,但是如果应用的话,还是需要结合实际的情况进行详细的规划。
3.2 CFG桩处理技术
在公路路基建设的过程中,经常会遇到地表覆盖淤泥和粘土等软土地基的情况,密度分布不均一也大大增加了对沉降控制的难度。CFG技术的应用就主要是为了解决土地密度不均一的问题,CFG技术可以达到多种功能:对软土层进行加固、降低地基的变形性、提高地基的稳定性、减缓地基的沉降。但是要进行CFG桩处理,也必须考虑到材料、桩径、桩身强度、单桩承载力和复合地基承载力、桩身完整性、桩距、桩垂直度、桩长等参数。需要注意的是提钻泵压混凝土时需要先泵料后拔管,并且提钻的速度要在2m/min,同时混凝土送量要与提钻速度相配合,以确保在管内有一定的混凝土量并且,保证排气的顺畅,避免成桩后地面的标高。在进行时要时刻检查桩身混合料的配合比,以及送料与提钻的配合,保证工程的顺利进行。
3.3 砂石垫层的换填处理
当公路地基的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等,并分层夯实至设计要求的密实程度,作为地基的持力层。在换填材料的选择上,通常都是一些坚硬的中砂亦或是一些碎石来进行填埋,但是在填埋过程中,需要保证不能掺入其他的质地较软的杂质。处理深度在2~3米,在饱和软土上换填砂垫层时,砂垫层具有提高地基承载力,减小沉降量,防止冻胀和加速软土排水固结的作用。如果地基中的不同范围的深度有较大差别的话,需要先进行深垫层的施工,再进行表面的施工,不同斜面之间的错位要保持一米左右,用来保证后期工作的顺利进行。
3.4 排水固结处理
做好公路的排水处理也是需要考虑的一大问题。在软土地基加载负荷的过程中,使孔隙水流出,减少孔隙的数量,在这个过程中,伴随着土体超静孔隙水压力的慢慢消退,土的有效应力提升,地基抗剪强度相对提升,并使沉降提前完成或提升沉降速率。尤其是针对软土地基本来就拥有较大的含水量,如果没有较好的排水设施的话,过大的降水量很可能造成公路的变形坍塌。在这里以沙井为例,为确保公路建设完成后有较好的排水效果,在软粘土地基中设置一系列砂井,在砂井以上铺设砂垫层或砂沟,人为地增加土层固结排水通道,减少排水距离,进而加快固结,并使强度快速提高,大大缩短了土地固结时间。
结束语:不可否认,软土路基处理技术可以说是公路工程施工中的重要技术之一,在不断的研究和应用过程中,软土路基处理技术已经具备多种技术形式。合理分析软土地基的具体特点和相应的处理措施,并有效分析软土路基处理技术在公路项目施工中的合理应用,有利于进一步强化软土路基处理效果,有效提升路基施工质量,从而为构建高质量公路工程提供保障。
参考文献:
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