m公路工程软基处理绿色施工技术应用研究

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年4卷第9期   作者:姜仁林
[导读] 为提高公路施工中软土路基施工质量,阐述了软土成因和软土路基特点
        姜仁林
        身份证号:5109221984****4637  四川 成都  610000
        摘要:为提高公路施工中软土路基施工质量,阐述了软土成因和软土路基特点,分析了现阶段软土路基施工面临的问题,并对铺垫材料法、添加剂法、垫层法和灌注技术、换填法、强夯处理技术等软土路基处理方法进行总结,提出软土路基施工处理的质量控制措施,结合软土路基具体类型提出相应的施工处理技术,以此确保软土路基处理效果,有效提升公路工程施工质量。
        关键词:软土路基;施工处理;绿色施工
        引言
        随着全球生态环境不断恶化以及人们环保认识的不断深入,绿色环保理念已经成为各行业领域建设发展的重要指导理念。在工程建设领域,绿色施工理念是工程建设生态环境保护规划中的重要组成。在公路工程建设中,加大对绿色施工理念的指导应用,对于降低公路施工对周边环境的破坏,减少环境污染,节能降耗,实现公路工程建设环境效益与经济效益相统一具有重要意义。公路工程软基处理施工往往对周边环境影响较大,因此,加大对公路工程软基处理绿色施工技术的应用研究是非常有必要的。
        1软土路基的基本特点
        软土一般是指一般是指天然孔隙比大于或等于1、高含水量和压缩性高的黏性土,属于不良土。由于软土的孔隙率较大、渗透能力差和强度较低,因而在施工过程中难以固结并且容易极易造成路面路基损坏。软土路基一般具有以下几个特点:一是承载能力低。软土属于高压缩性土,通常情况下大部分软土在荷载作用下都会产生较大沉降。同时软土的孔隙率较大,在荷载压缩过程中软土之间的抵抗特性变差,影响土的变形特性,进而影响土强度的形成,导致路基承载能力较低,从而产生不均匀变形沉降等问题。二是抗剪强度低。软土在受到荷载作用时土体中的水很难排除,土体很难被压实,进而造成其抗剪强度降低低。软土的抗剪强度与其内摩擦角有着密切关系,通过试验发现,当土体内摩擦角变大和固结的速率加快时,其抗剪强度就会变大,所以一般采用固结快剪方式来提高软土路基的抗剪强度。三是具有流变性。软土自身受到剪应力过大时,土体会发生破坏,从而使其抗剪强度降低,且在第一次固结沉降后容易继续产生二次固结沉降。四是结构不均匀。软土受到振动、混合或挤压时,土壤强度会明显减少,从而处于流动状态,且各种类型土壤强度和密度均有着较大差别,土体导致受力不平均。
        2公路工程软基处理绿色施工技术应用
        2.1复合地基施工技术
        在软土路基施工过程中,复合地基施工方法是比较常见的施工技术,也是软土路基处理效果相对较好的施工技术。复合地基施工方法主要包括以下2种:第一,碎石桩施工技术。在对碎石桩进行应用时,需要利用在高压水流的作用下不停地震动,这样能够在软土内形成一个孔,然后在孔内充填碎石,能够形成强度以及承载力比较大的桩体。这样可以与挤密土体形成复合体地基。第二,粉喷桩份施工技术。在粉喷桩施工过程中需要使用泥土、搅拌粉、固化剂进行深层搅拌。这样能够在软土路基内部直接利用土体加固桩,从而提高软土路基的稳定性以及承载力。在对粉喷桩施工技术进行应用的过程中,需要使用到大量的石灰、水泥以及其他添加料,因此,施工成本相对较高。在对该施工技术进行选择应用的过程中,需要注意根据路桥工程的具体情况以及施工技术要求先进行小规模测试工作,掌握根据桩承载力的相关参数,才能够根据实验获取的施工参数对施工方案进行合理选择,提高粉喷桩施工方案的设计质量。但是需要注意在粉喷桩施工技术应用过程中也存在一些缺陷,例如在对泥浆进行输送时,可能会出现故障,而对整个施工桩的完整性产生不利影响。因此,在粉喷桩施工过程中,必须对泥浆输送过程进行监控和管理,防止箱体堵塞等意外事故突然发生。与此同时,在施工时还需要对各种添加剂的用量以及相关的工艺参数进行严格管理,提高粉喷桩的施工质量。


        2.2换填法
        换填法就是首先清理原始地面的软土层,然后用强度较高和相对坚硬的材料进行换填,再通过专业设备进行压实,确保其强度能够满足施工质量的要求。换填法适用于排水难、易于滑动和深度比较浅的软土路基基改良。换填法在使用过程中可以有效改善路基土质,但是在施工过程中会对路面造成破坏,并且所需的施工费用较高。
        2.3强夯处理法
        强夯处理技术属于发展成熟的处理方法,该技术具体工作原理主要是:合理应用物理学的重力作用,借助高空重物自由落体形成的重力,对软土地基进行反复不断地压实,从而有效减少土壤的压缩性,相应地提高土质密实度,并对路基的承载能力与稳定性等作出明显改善。应用强夯处理技术的施工方法和设备相对简单,效率较高,施工速度相对较快,且应用范围十分广泛,能够使软土路基承载力得到有效提高,加固深度能够达到5.5~10.5m,沉降变形量相对较小,压缩量可以减少约2~8倍,路基强度可以提升3~4倍。但该软土路基处理方法也存在缺陷,施工时会产生较大的振动噪声,因此,在应用阶段需搭配合理的减震措施,如设置隔震带或隔音墙等。
        2.4绿色施工技术优化措施
        CFG桩法施工混合料及施工方法容易造成粉尘污染、植被破坏等,对生态环境造成负面影响。在技术优化中,首先,在材料供应与拌和过程中,由于CFG桩法应用原材料种类较多,因此其混合料强度优势明显,但是材料对环境的负面影响也较大。尤其是其中碎石料,在碎石开采过程中对环境的负面影响较大,必须要重视矿山选择,以及在材料开采过程中做好扬尘控制和植被保护。同时在材料运输、装卸与堆放过程中也需要做好相应的处理措施。在材料拌和过程中,主要由现场拌制与集中拌制两种方法。集中拌制是通过工程自建搅拌站进行拌制,其需要扩大临时占地,或者如果施工现场周边有商品搅拌站,则可以选择利用其进行集中拌制。集中拌制具有能耗低、污染防治系统完善等优势,能够有效降低混合料拌制的粉尘污染、土体、水体污染等。如果集中拌制条件难以达到,则可以采用现场拌制。现场拌制要合理规划现场拌料场地,尽可能利用工程征地,避免扩大临时占地;建设封闭料仓,采用电动搅拌机,降低粉尘污染,及时对废料进行集中处理,避免随意堆放。其次,振动沉管施工优化。采用振动沉管施工,能够避免弃土环节,从而有效节约弃土征地,并且不用运输弃土,在一定程度上节约能源,降低能耗。同时,振动沉管施工能够挤压密实土体,从而有效提升软基承载力,但需要注意施工过程中,避免挤压土体对浇筑完成桩体造成破坏。对于振动沉管施工中,料斗与套管接触可能会产生噪声污染,防治噪声污染,可以在料斗与套管连接处增加隔震装置,降低噪声产生。在加料过程中,为避免料斗振动造成混合料泄露,需要由专人控制料斗,节约材料,降低损耗。最后,长螺旋钻孔施工优化。该施工工艺的工艺先进,速度较快,但是作为排土施工,需要将灌注成桩混合料的等量土体进行置换,从而产生等量的弃土。在施工过程中,需要及时将弃土运出,在装卸过程中,避免重型机械碾压桩体造成破坏;弃土运输中,选择排放符合标准的车辆,弃土场应当尽可能距离施工现场较近,并合理协调弃土场与周边环境的保护,对于弃土场应当及时进行平整,并及时复耕。
        结语
        软土路基施工技术的关键要素是保证路基的稳定性和承载能力,由于软土的环境多样化,因此,需针对不同的情况,结合现有的施工技术,注重当前科技发展中新材料、新技术的应用,不断完善软土路基施工技术,从而提高公路路基质量,增加公路使用寿命,为社会的发展和人们的出行安全提供保障。
        参考文献
        [1]苏秀英,李杰,杨迎春.基于绿色施工环境的公路施工技术研究[J].中国资源综合利用,2021(1):70-72.
        [2]郑先伟.软基处理技术在公路工程施工中的应用概述[J].四川水泥,2020(10):92-93.
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