公路工程软基处理绿色施工技术应用研究

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)第10期   作者: 张冬
[导读] 伴随着我国基础设施建设规模的扩大,所遇到的特殊地质条件日益增多,而软土地基是最常见、最具代表性的特殊地质条件。由于其体积大、强度低、承载能力小,因此,合理处理尤为重要。

        张冬
        重庆市永川区畅恒交通建设投资有限公司  重庆402160

        【摘要】伴随着我国基础设施建设规模的扩大,所遇到的特殊地质条件日益增多,而软土地基是最常见、最具代表性的特殊地质条件。由于其体积大、强度低、承载能力小,因此,合理处理尤为重要。本文简述了公路工程软基施工中可能出现的问题,并对软基处理等绿色施工技术作了介绍。通过对软土地基处理技术及方法的探讨,结合工程实践,提高软土地基处理的施工质量,可供后续工程建设参考。
关键词:公路工程;软基处理;绿色施工

0.引言
        公路工程施工中,软土地基处理需要结合工程需求和实际地质情况,对软土地基进行有效处理,以降低软土地基对路面的影响,保证公路工程的整体质量。鉴于公路工程软基处理所采用的技术较多,因此应根据工程实际及施工需要,选择合理的软基处理技术,以避免受到各种外部技术因素的干扰。使得各项软基处理技术在公路工程施工中应用价值有所提升。

1.绿色施工原则分析
1.1保护工程周边环境
        项目周边环境的保护,作为提高生活质量的重要手段,也应当在改善居住条件方面起到与环境协调的作用。在工程建设过程中,占用耕地、填湖等土地资源等容易对环境造成污染。施工单位应当基于环保理念进行施工。
1.2开展绿色施工评价
        随着教育水平的不断提高,当前,大部分工程技术人员具有强烈的环保意识,但绿色建筑与经济利益常常产生冲突。针对以利益为主的企业,主管机关应当制定相应的考核评价办法,支持建设单位实施绿色建设,对违犯绿色建设制度的单位予以处罚。
1.3减少污染
        减少环境污染,如建筑垃圾、噪声等在工程建设中容易产生的环节污染。不但影响了周围的自然环境和居民,也影响了施工人员的身心健康。所以,施工方要以零容忍的态度来面对环境污染,在施工过程中要及时洒水抑尘,合理使用建材,并将施工废水排出。要保证处理过的废水再排放。噪音大的设备应采取相应的降噪措施。采取多种环境保护措施,提高施工质量。

2.公路工程软土地基施工存在的问题
2.1地面沉降
        软土地基的基孔隙度大、含水量高,给软土地基的施工带来挑战。不适当的处理容易导致公路工程路面在软土中下沉。另外,一些软土层中的地下水系统发育良好,土壤结构长期受到地下水的侵蚀,易产生变形,降低其强度,最终造成塌方。另外,软基上的土体颗粒也有其特殊性。所以,要想解决这些问题,必须采取多种措施。否则其各部分的密度就会有差异,对公路施工造成安全隐患,造成潜在的危险。
2.2压实度低
        软土地基受力范围内土体结构不稳定,相对松散。所以,软土地基的承载力普遍偏低,并且受外力作用易发生变形,给软土地基的受力问题带来了挑战。目前,我国软土地基压实处理效果还不够理想,在提高地基稳定性、改善公路工程施工质量方面还没有发挥应有的作用。同时,松散孔隙的特征也决定了软土地基的渗透性能良好。下雨时,软土很难起到挡水的作用。这样,雨水就能渗透到基础设施的内部。,时间一长必然会出现地基松软、难以压实的问题。
2.3路面易损坏
        软粘土的硬度极小,不易凝固。与此同时,土壤颗粒间的间隙也较大,使公路软基工程施工难度增加。当前国内公路工程所用材料多为沥青混凝土,其质量易受温度、压力的影响,软土地基强度较低,导致路面整体结构的极易变形。因此,路面的开裂、变形等一系列问题必将长期存在。此外,由于软土含水量较大,渗透性较差,易引起地下水积聚、地基侵蚀,影响路面结构的稳定性。
2.4软土地基基础设施未得到妥善处理
        当软土地基处理后,需要对地基的受力结构进行较大程度的控制,以使其达到平衡状态。由于受力结构在实际施工过程中处理不当,常导致基础失稳。软土地基组分复杂,软土地基在施工过程中,由于施工方法不当,容易出现软基脱落、滑坡等问题,使软土地基的预检测、误差分析或综合考虑都困难。

3.公路工程软基处理绿色施工技术应用研究
3.1排水固结法
        用加载预压的方法,通过把竖向排水管设置在含水率较高的天然软土地基,令其中的土壤水分排出,从而达到固结软土的目的。对饱和软土地层,竖向排水体多采用塑料排水板。排水固结法的施工工艺如下:
        (1)首层砂垫层的铺设。砂垫层主要起到承接孔隙水的作用。通过设置在砂垫层的塑胶排水板作为排水通道,将孔隙水排出至路基边沟。平整场地至砂垫层底部标高位置,同时还设置了相应的土工格栅和压实机。首层砂垫层厚度一般为0.3米。


        (2)测量定位和放样。按设计要求对桩基进行定位标记,在桩基就位后进行检测,并检查其竖直程度等设备。若插板机因较软的软土层而出现倾斜时,应采用挖机及时进行整平。
        (3)安装塑料排水板。将塑料排水板插入设计的深度。在进行塑料排水板的截断时应确保其超出地面20~30cm。
        (4)再铺一层砂垫层。如第一层铺设第二层砂垫层。鉴于塑料排水板的排水性能要求,需要在其端头位置上覆盖砂垫层。砂垫层采用压路机碾压施工。
        (5)堆载预压。按设计要求堆载物料,通常可选择路基填筑材料进行堆载。
        (6)沉淀和卸载。根据设计要求,将沉降期作为其堆载时期,一般为8个月,同时观测其沉降量,在沉降量满足要求后,卸载。
3.2预应力砼管桩处理
        按如下方法做好预应力砼管桩处理工作:(1)检测桩身变形和裂缝。桩的完整性采用桩基差变化法进行判断,本质上是一种定性判断。如桩身有裂缝,则判定为Ⅱ级或Ⅲ级桩,裂缝的宽度不能被判定。结合配套孔内摄像技术,有了它的支撑,就能准确地识别桩身裂缝,从而确定具体数据,帮助施工人员更全面地掌握裂缝情况。按照工程桩位图纸,对缺陷桩进行水平偏差测量,完整记录所有数据。(2)复位侧卸荷。将要复位一侧实施卸荷。卸荷型式有冲淤卸荷型式和钻孔卸荷型式两种。冲淤卸荷型式常用于<4.0m桩基倾斜缺陷的卸荷。以桩的实际倾角为基础,用钻头侧钻一直径为400mm,深7~10m的孔。孔的数量控制在1~2孔,排浆清除桩身前侧土体,使其纠偏阻力可下降至合理范围内,在此条件下仅需较小的水平推力即可快速恢复桩位。
3.3泡沫混凝土处理
        (1)建造程序。基坑开挖坡度为1:1,根据设计边线作为基准,要求基座的实际宽度比设计边线大1米。为了防止积水,必须在四周开排水沟。基底应具有平整性,安排专人平整压实,检查是否压实,压实度不得低于设计要求。(2)施工要点。做好泡沫混凝土施工前的准备工作,深层清洁基础,浇注前保持基层表面湿润,综合考虑墙体500mm水平控制线、保温层、坡面层的设计厚度。经分析后确定找坡层高度情况,在结构板上标记找坡施工控制点。通过试验后确定合适的混凝土配比,采用高精度称量仪器进行称量。在搅拌过程中加入一定比例的水、干混料,将所有物料投入后进行2min的连续搅拌处理,经过充分混合,最后形成泡沫晶体。原料的计量精度要求具体为:±2%范围内的水泥、水发泡剂和外加剂受控。
3.4CFG桩软基处理
        在地基中注入水泥等混合材料形成的桩基称为CFG桩(水泥粉煤灰砾石桩)。
3.4.1建筑技术
        (1)建造准备。CFG桩适用于除了20kPa抗剪强度以下的淤泥质软土外的各类软土。在CFG桩施工前,场地应进行平整、测量、放样等工作,并作相应的桩基控制。(2)安装沉管桩架。在桩基础就位后,应对其平整度、垂直度等进行检查,确保其符合要求后才能进行沉管施工。(3)投料、提管。在施工中,要保证CFG桩的插入深度达到设计深度,同时要做好挂管、给料工作。施工中要保证 CFG桩的插入达到设计深度,提管施工和投料施工要同步进行,边提管边投料,使桩体自下而上成形。如现场有需要,可在每提升1米时,采用加压下振0.2米的方法来密实。(4)成桩和移机。在满足设计要求的情况下,需要检查桩身的压实情况,检测合格后将打桩机移到下一桩位。
3.4.2施工要点
        (1)桩体深度。为了确保桩身深度符合要求,需要对桩身尺寸进行校正,并做好施工控制。沉管深度就位后,要留出足够的振动量,才能进行送桩作业控制,并定期检查送桩量是否与设计量一致。(2)建造顺序。为了避免桩间土的相互影响,可采用跳打法的方式进行施工。(3)混合料配比例。混合料的拌制应根据设计要求,严格控制配合比。并且用试块试验的方法确定其强度符合要求。在振动沉管法施工中,搅拌料的坍落度控制在5~8 cm之间。

4.结束语
        当今,日益严重的环境污染已经成为一个无法回避的话题。但在我国公路建设中,绿色施工刚刚起步,还没有形成一套普遍适用的方法。为此,有必要对公路建设中绿色施工问题进行研究与分析。软地基处理是公路施工的一个难题。软基础处理的优劣直接影响整个工程的质量,同时其施工也与环境保护有着密切的关系。本文对常用的软基处理技术进行分析,优化其对环境的影响因素,以供后续类似工程参考。

参考文献
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