齐鲁交通发展集团有限公司建设管理分公司山东济南250000
摘要:我国幅员辽阔,不同地区的地质条件各不相同,在实际公路工程施工中,经常会遇到软土地基,这就需要针对不同的地质,采取合理的处理技术进行控制,从而保证公路的质量,避免日后因为此问题出现交通事故、影响正常使用。由此可见,在公路工程施工中,对软土地基的处理技术进行研究,选择出合适的施工技术,对公路的质量、人民的出行以及社会的经济发展都有着重要的意义。本文分析了公路工程施工中软土地基处理技术。
关键词:公路工程;软土地基;处理技术
在公路工程建设中,软土地基是比较常见的,不同地区有着不同的社会环境、气候条件与地质条件,这些差异会使公路工程建设中发生不同程度的填土、淤泥等状况,此时必须要借助科学、合理的软土地基处理技术,有效的解决这类问题。公路工程软土地基的处理水平不仅关系着工程的建设周期、工程造价等,同时也会影响到工程的施工质量以及质量管理水平。
1软土地基的危害性
软土最常见的工程地质问题是软土地基的变形破坏。软土的承载力低,抗剪强度也非常低,更低的长期强度,常常造成地基丧失强度而出现挤出破坏;软土压缩性非常高,沉降变形量大,经常发生因为地基下沉造成基础变形或开裂,甚至导致建筑物或构筑物破坏;软土的含水量大,多接近或超过其液限而变软塑或流塑状态,而且由于其固结排水不畅,地基增长缓慢的强度,沉降的延续时间非常长,影响项目建设的工期与项目质量;软土的成分与结构复杂,常常不均匀的平面分布和垂直分布,容易让建设项目出现不均匀沉降,形成裂缝甚至破坏。
2公路工程施工中软土地基处理技术分析
2.1表层处理法
软土地基的表层处理法需要合理规划地面表层的排水工作,以此来避免路基产生沉降的现象。该种处理技术需要注意以下几方面:①若路基的土质中有比较高的含水量,则在填土工作开始之前,相关施工人员必须开展挖掘地表沟槽的活动,以保证地表水能够顺利排出;②在路基回填时,所选用的回填土土质必须具有较高的透水性,同时其含水量也要比较低;③在清理地基软土的过程中,可以在地基上铺垫砂垫层,以此来增强地基的积水排水性能,确保地基得到有效保护,一般情况下砂垫层的厚度在0.7-1.3m的范围内。利用砂垫层可以显著提高软土地基的稳定性,进而为施工质量提供保证;④铺垫材料的处理手段一般只适用于地基土层不均匀的情况之下,其不仅能够增强软土地基的承重能力,同时还可以显著提高施工机械通行的效率;⑤在地表表层的处理过程中,出现黏土是不可避免的,此时应借助添加剂来有效改善软土地基土质情况。在施工时,将添加剂与黏土进行混合,提高地基土质的压缩性以及强度。通常情况下,添加剂会采用熟石灰或者水泥。
2.2深层水泥搅拌法
在多种软土地基处理技术中,深层水泥搅拌桩技术也是比较常见的一种,其主要应控制好以下几方面:①悬挂吊锤。在主机上安装悬挂吊锤,调整好搅拌桩垂直度,确保水泥搅拌桩处在标准的垂直度范围之内;②开展质量检查,重点检查水泥的实际用量;③合理制定水泥搅拌的配合比,严格把控水泥搅拌过程,保证其完全符合相关标准;④利用灰浆搅拌机,在根据配置好的配合比搅拌水泥浆之后,借助搅拌机对其进行调整,保证搅拌机可以在喷射的同时保持旋转,最后把搅拌机下降到一定高度,重复进行上下搅拌。
2.3强夯处理技术
强夯处理技术关键是为了可以有效的提高软土地基自身所具有的有效承载力,一般都是应用重锤从某个高度实施自由落地夯击来推动软土地基快速实施凝结的形式。一般在应用强夯法加以处理的时候,都是使用吨位超过10t的铁锤直接上升到远超10m的高度直接砸下,并这样来运用铁锤下降的巨大冲力来推动软土地基的紧密度变得更大,从而真正完成软土地基的处理效果。并且这种形式真正使用起来本身也存在一定的局限性,所以一般会用在砂性土或者部分非饱和性的粘土当中,并且还一定要具备连续性。
2.4高压喷射注浆法
在多种公路工程软土地基处理技术中,高压喷射注浆法也是操作方法比较简单的一种,主要适用于砂类土与黏性土。该种处理技术是在钻机的钻孔当中,借助高压设备形成高压的浆液射流,在需要加固的软土地层中插入注浆管,进而切割破坏土体。与此同时,必须要对浆液和土体进行搅拌,保证其均匀性,进而确保水泥土体有较高的强度以及截水帷幕的功用。需要注意的是,直径比较小的土体颗粒会在水面上浮出,其他颗粒则会在向心力、重力等各种力的作用之下,和浆液混合,按照相应的比例进行重新排列。
2.5挤密桩法
挤密桩法是运用冲击或振动方法,把圆柱形钢质桩管打入原地基,拔出后产生桩孔,之后再回填素土、灰土、石灰土、水泥土等材料并加以夯实,继而产生大直径桩体和原地基形成复合地基,一起承受上部荷载。挤密桩法的优势是不用取土,在之前地基上挤压成孔、横向紧密,所以施工工作量小,施工进度相对快,能够就地取材,工程造价相对低。灰土、素土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土地基,为5m-20m左右的处理深度。当地基土大于24%含水量、大于65%饱和度时,不能使用这方法。
2.6排水固结技术
排水固结技术在软土地基处理中属于一种新技术,是近年来才逐渐兴起的,它主要应用在软土厚度较大的情况下,通常适用于粉质粘土和淤泥土的处理中,通过塑料排水和袋装砂井的方法,实现了土壤竖直方向的排水,从而减小了土壤之间的缝隙,消除了土壤空隙水压力,提升了软土的强度,提高路基的质量。这种排水固结的方法也是实际公路工程施工中常用的技术之一。
2.7加筋技术
加筋技术主要适用于人工填土的地基处理上,这种技术的核心是除去地基下面的软土层,然后用镀锌钢片、铝合金等具有较强抗拉和抗腐蚀能力的合成材料替换,将砂石与其逐层铺设,这种组合而成的加筋垫层作为地基的持力层,形成了强度较高、较为稳定的地基。
3公路工程施工中软土地基处理措施
3.1规划软土地基的强度检查
对软土地基施工之前,需要对其进行具体的检查。首先,要对软土地基的强度进行检查,分析软土的强度范围,如果软土强度达到了公路工程的承载力要求,那么只需要对地基进行固化处理,如果地基强度无法达到要求,则需要进行以上的软体地基加固技术,对软土地基进行加固处理,增强地基强度。此外,还需要按照相关标准,对周围的地质环境、地形环境、水环境、气候环境等进行检查,并分析周边环境对软土地基存在的联系与影响。比如,当地气候如果雨水较多,那么软土地基的施工,应当采用不受到雨水冲刷影响的技术。如水泥搅拌加固技术等。
3.2规避道路软土中的质量缺陷
软土地基的加固,如果施工处理不当,比较容易出现质量缺陷。出现问题的主要原因,是施工的技术和工艺方面。比如,在施工过程中,上层软土结构加固效果不佳,就会导致公路在使用过程中产生塌陷和沉降等不良现象,危害人们的生命与财产安全,存在很大的安全隐患。比如桩的排列不均,或者重点加固区域缺少桩,那么会导致软土地基的受力不均匀,进而导致软土地基和道路的变形,造成道路质量缺陷。因此,要尤其注意软土地基施工处理过程中的质量问题,采用最为合适的施工技术和工艺,保障软土地基的坚硬与稳固,保障公路工程的质量。此外,为进一步强化质量,通常可以采用多种施工工艺相结合的技术手段。如碎石桩地基施工技术与CFG桩地基施工技术的结合,由于采用单一的碎石桩地基施工处理,在很多时候难以有效承载房屋建筑,承载力不足,那么需要选用CFG桩进行取代,以最大限度提升其承载能力,能够有效承载其房屋建筑所需要的承载能力,从而提升整个建筑工程的质量与稳固性。
3.3设计软土加固保护标志
软土地基在施工过程中,一定要做好保护工作。一方面,要避免软土基地施工受到外来因素的影响,对质量造成破坏,对施工进度造成不便,甚至威胁到施工队伍的安全;另一方面,也是保障往来车辆的安全。因此,需要在软土地基施工的路段设立好保护标志。比如“前方施工,车辆慢行/绕行”等标语,保障施工有一个良好的环境,提升施工质量。
4结语
公路项目施工过程中软土地基的处理是一大难题,某种意义上而言,公路施工的安全质量取决于对软土地基的处理。现实施工中,地基处理技术要在思考软土地基种类的基础上结合项目要求和施工现实来选择,以保证地基建设质量为根本出发点确定切实可行的地基处理技术,唯有如此,才可以在最优人力、物力、财力基础上构建出最优质量的公路路基。
参考文献
[1]胡熠,康景文,陈云.多桩型软岩复合地基承载特性现场试验研究[J].建筑科学,2015.
[2]袁蔚.探究公路工程施工中软土地基的处理方法[J].黑龙江科技信息,2016.