杨海娥
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摘要:随着各行业的不断进步和提高,公路工程也得到了前所未有的进步和发展。在公路工程施工过程中遇到的特殊地质条件也越来越多,软土地基则是其中最常见、最具有代表性的特殊地质情况,其本身具有压缩比大、强度低、荷载能力低等特点,因此对其进行适当处理十分重要。
关键词:公路工程;软基处理;绿色施工技术应用
引言
公路工程是保证地区与地区之间经济交流、文化往来的重要因素,做好公路工程建设施工势在必行。但是在实际的公路工程施工中,难免会遇到一些特殊的施工情况,比如说软土地基就是最常见的、挑战性最大的一种施工条件,施工人员必须要利用软基处理施工技术对其进行处理,使其性能符合施工的各项要求。
1软土地基之上施工存在的问题
1.1路面下沉
软土地基内部的空隙比较大,且含有非常多水分,这给实施工带来了一定的挑战,处理不当很容易导致软土地基上公路工程路面下沉问题。另外,还有一部分软土区域地下水系十分发达,土壤结构长时间受地下水的冲刷,很容易发生变形、强度下降等问题,最终导致路面下沉。除此之外,软土地基的土壤颗粒也比较特殊,因此想要对其进行处理就必须要同时采取多种措施,否则其各部分的密度就会有差异,给公路工程施工埋下一定的安全隐患。
1.2压实度低
软土地基区域的土壤结构不稳定、土质较为疏松,所以软土地基的承载力普遍较低,在受到外界应力影响的情况下很容易变形,这给软土压实处理带来了一定的挑战。在实际工作中也可以发现,目前我国的软土地基压实处理效果并不能尽如人意,在提升地基稳固程度、提升公路工程施工质量方面未能发挥应有的作用。另外,疏松多孔的特点又决定了软土地基的渗透性非常好,在降水天气中,软土难以起到阻隔水分的效果,雨水能够穿过软土层进入地基结构内部,时间一长必然会出现地基松软、难以压实的问题。
1.3路面容易损毁
软土地基本身的硬度非常小,难以进行固化处理,同时其土壤颗粒之间的缝隙又比较大,因此在软土上进行公路工程施工十分困难。目前,我国大部分公路工程的材料都是沥青混凝土等,其质量容易受到压力、温度的影响,再加上软土地基本身强度不足,整个公路工程路面结构十分容易变形。在长时间的使用以后,必然会出现路面开裂、变形等问题。另外,由于软土的土质含水量高于其他土质,但实际的透水能力不足,所以容易造成地下水的累积,这样一来就会对地基产生腐蚀作用,从而影响路面结构的稳定性。
3软基处理施工技术在公路工程施工中的应用
3.1换土法
换土法是软土地基处理工作中最常见的、应用频率最高的一种方法,适用于软土地基承载力不足的情况,利用硬度和支撑能力比较大的材料对软土地基中的原有土壤进行替换,这样一来地基结构的稳定性就能得到保证。另外,换土法的成本相对来说比较高,所以通常在软土层比较薄的情况下使用,同时填土面积也不能太大,否则,大强度的施工也可能造成地基结构的不稳定、开裂问题。具体来说,利用换土法进行施工,首先需要综合分析施工地区的地质条件和地形地貌,确定其适用于换土法,而后要对软土层进行清理,铺设碎石料提升地基承载能力。一般情况下,换土法中使用的填充材料必须要具有耐腐蚀、硬度高、稳定性好的特点,否则即使进行更换也不能满足实际需求。
3.2强夯法
强夯法也是比较具有代表性的一种软土地基处理技术,处理原理主要是利用重物从高空下落产生的巨大冲击力,对软土地基的土壤进行压实,如利用重锤等设备,让软土地基中的土壤结构更加紧实,减小土壤颗粒之间的距离、解决软土地基中结构过于松散的问题,从而有效地提升软土地基承载能力,让土壤的强度符合公路工程施工的需求。除此之外,强夯法还能有效地提升土壤结构的均匀性,解决软土地基不够平整的问题,让公路工程施工更加顺利高效。
3.3表层处理技术
表层处理技术指的是处理软土地基的时候,将恰当的材料添加到地基表面,从而让地基的密度、支撑能力得到提升,同时利用一定的排水设施完成软土水分的排出,最终达到提升软土地基强度的效果。表层处理实际上区别于内部强化,处理方式有较大差异,但是同样能够起到避免地基结构变形的作用。表层处理技术的最大要点就是对软土中含有的水分进行排除和引流,从而解决水分过多导致的公路工程不稳定问题。经过实际尝试可以发现,表层处理技术具有施工简单、处理效果优越等特点,值得进行推广和普及。特别需要提到的是,其中配套排水设施的建设十分重要,建设排水沟槽的时候需要考虑沟槽角度和附近地势,确保水分能够顺利的排出,从而把后续公路工程地基结构下陷的可能性降到最低。砂垫法就是比较常用的表层处理技术,其一般在含水量比较大、软土层比较薄的软土地基处理工程中应用,将砂石料铺在地层表面进行压实,挤压出软土层中的部分水分,降低其含水量,最终达到提升地基支撑效果的目标。
3.4高压喷射注浆法
高压喷射注浆技术,顾名思义就是把高强度的水泥砂浆通过高压喷枪注入需要处理的软土地基当中,这样一来,在其凝结以后,软土地基的强度和稳定性就都会有所提升。正式注入砂浆之前,工作人员需要进行地基打孔处理,而后将砂浆沿孔洞注入。具体来说,高压喷射注浆法的应用要点如下。首先,孔洞的深度需要结合软土地基的土层厚度来确定,为后续注浆打好基础;其次,在注浆之前工作人员还需要准确计算砂浆的需求量,避免注入量不合理导致的后续问题;另外,利用高压喷射注浆技术施工时,务必要选择恰当的注浆设备,保证砂浆的注入效果。在注浆的过程中应该对喷枪进行迅速的旋转,保证砂浆能够顺利地填充孔洞。
3.5碎石桩加固技术
碎石桩加固技术是公路工程软土路基处理中使用效率比较高的一种技术,它是桩加固技术中最具代表性的一类,经过施工人员的精心施工以后,能够有效的提升软土地基承载力,为公路工程的施工保驾护航。工作人员需要对施工现场的情况进行考察和测算,结合本地区的地质条件和施工区域的土质结构强度确定碎石桩加固施工的方案。另外,软土地基本身的硬度非常小,所以进行施工的时候向其中添加碎石料,能够使其承载力得到提升。同时利用碎石桩和沙料组成复合桩,往往能够起到提升土壤密度的效果,能够从根本上提升其上公路工程的稳定性。
结语
软土地基的结构和组成决定了它的物理性质,即硬度小、固结速度慢、形变程度大等等,这给其上的公路工程施工带来了一定的负面影响,也带来了巨大的施工风险。为了从根本上解决风险、保证公路工程的施工效果,有必要对软土地基进行处理,利用碎石桩加固技术、表层处理技术、高压喷射注浆技术保证软土地基的承载能力,确保公路工程能够顺利建成。
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