1.山东云红公路工程有限公司山东乐陵2536002.乐陵公路局山东乐陵253600
摘要:软土地基作为公路施工过程中的技术难点,如果处理不当会给工程的质量安全带来重大隐患。在软土地基施工中,工作人员应该给予其充分的重视,改善技术水平,加强软土地基施工技术把控。为此施工人员在施工过程中,应该针对软土地基的土质状况,采取不同的措施,提升地基的荷载能力与抗压性,改善土质的状况,提升公路整体施工质量。文章将展开对公路工程施工中软土地基处理重要性的阐述,分析其要点与难点,并具体研究地基处理的有效方法,以期提高公路工程地基处理水平,确保公路工程安全。
关键词:公路工程;软土地基;处理
1软土地基处理的重要性
从整体角度来看,我国具有十分丰富的土地资源,其中占据较大比例的就是软土地基。由于软土地基承载力弱,因此,在进行公路施工的过程中,施工单位要以提高公路路基坚固性为目标,重视软土地基问题,根据具体的施工环境,有针对性地采取正确的施工方式,进而保证公路工程的质量,避免不必要的经济损失。无论从什么角度出发,公路建设都不是一项小的工程,而是关乎国家经济联系和区域沟通的重要工程。若是公路出现了问题,不仅会导致车辆不能正常运行,给交通带来较大的影响,还会带来巨大的维修经济损失。在此情况下,软土地基问题的重要性就不言而喻,一旦忽视此类问题,处理方式不恰当,很容易导致路面的沉降,降低公路的质量,给人们的带来较大的安全隐患。所以,施工单位要致力于提高公路工程施工的安全性,满足施工标准,采取合适的软土地基处理措施,提高公路工程的整体质量。
2公路工程施工中软基处理的要点及难点
软土由于其含水量大、孔隙度大、流变性强等特点,在剪应力作用下会发生缓慢的剪切变形。它会导致衰减软土地基在完成固结沉降过程中的抗剪强度和二次固结沉降。同时,实际抗剪强度相对较低。软土在荷载作用下,会受到直接影响,软土排水固结速度越快,其强度优化效果就会越来越明显。软土地基在荷载的反复作用影响之下,导致地基土进入到软土层中,这样就会降低荷载强度,无疑影响了其受力的均匀性,导致路面出现损坏等问题。因为在土壤中其含水量增多会出现翻浆等问题。而如果软土面积过大在实践中没有有效的处理就会造成路面开裂、下沉等质量,这样无疑会造成严重的安全事故,造成巨大的经济损失问题。在一般状况之下,软土路基问题以及危害主要受到两个方面的因素影响。
(1)强度与稳定性。在公路工程的施工中,软土路基的抗剪强度不足,无法承受路堤以及路面外荷载的时候,就会导致软土路基出现局部以及整体性的剪切破坏性问题,这样就会诱发路堤塌方等问题,造成失稳以及桥台破坏等影响。
(2)沉降变形的问题。在软土路基以及其上部荷载、外部荷载作用之下出现一些沉降变形问题的时候就会影响道路的稳定应用。而在产生一些较大的不均匀沉降问题的时候,就会导致路面出现横坡变缓、积水等问题,进而造成路面损坏等问题,导致结构物以及路堤衔接位置出现差异性的沉降问题,进而诱发桥头跳车、通道凹陷以及沉降缝拉宽而诱发的漏水等问题。
3公路工程中软土地基问题处理技术分析
3.1换填垫层技术
在公路工程施工环节中,软土地基处理技术的应用中,最广泛的就是换填垫层技术,这些施工技术可以在短期完成,有效的缩短施工工期,而且造价低,有效的节约成本。换填垫层技术是将施工区域内含水量较大的土壤更换成干燥的土壤,并且加入稳定性和强度都比较大的材料,有效的起到抗腐蚀的效果。这类软土地基处理方式非常注重细节化处理,技术人员对地基进行有效的分析,然后拟定工艺,然后进行相应的施工。结合软土地基实际的情况,及时的更换土壤与材料,将煤渣、砾石等填入到地基中。在地基的填充中,要对材料的密实度进行分析,通过各类施工机械对填充的此类进行压实处理,从而确保工程质量达标。
3.2强夯加固技术
在公路工程施工处理软土地基的方法中,强夯法的使用率最高。强夯法是一种使用十几吨至上百吨以上重量的重锤从几米至几十米以上的高度处自由下落来对土体进行动力夯击使软土迅速固结,进而减小软土的压缩性,提高软土地基的强度及承载力的方法。在使用强夯法处理软土地基的过程中也存在着局限性。第一,这种方法适用于一些粗颗粒土、部分非饱和粘性土、湿陷性黄土等,而对于饱和的粉土及粘性土则加固效果不明显;第二,强夯法在工程施工中施工难度大,不易操作。
3.3排水固结技术
排水技术广泛运用于公路工程、建筑工程、水利工程等工程建设施工中。在公路工程施工中对于软土地基的处理中,使用排水固结法可以使地基土的强度显著提高。在用排水固结法处理软土地基的过程中,通过布置袋装砂井或使用塑料排水的方法使土中的孔隙水被慢慢排出,土颗粒之间的孔隙大大减小,孔隙比减小,土壤中的孔隙水压力减少,软土地基发生固结变形,强度逐渐提高。该方法的使用可以显著的减少软土地基的不均匀沉降,提高地基土的稳定性。
3.4高压喷射注浆技术
高压喷射注浆法,顾名思义,就是在处理软土地基的过程中利用高压钻孔机钻孔,将带有喷嘴的注浆管插至土层预定位置中,持续向外喷射岩浆。这样的方法就像给软土打针,对于含水量较大,强度较低的软土,这无疑是一个非常有效的方法。使用高压喷射注浆法处理软土地基,可以非常显著的降低地基土的含水量,进而大大的提高软土地基的承载力,减少软土地基的变形,最终可以实现地基加固的目的。高压喷射注浆法在降低软土地基含水量方面和经济性方面都具备更大的优势,同时该方法也具备局限性,在很多情况下尤其是对于含水量较低的软土地基,高压喷射注浆法并不适用。因此在工程施工中要合理选择方法进行软土地基的处理。
3.5深层搅拌法
深层搅拌法施工在实际应用中需要利用特殊施工机械设备对地基土层和固化剂进行搅拌成桩,实现对软土地基的加固。如果选择水泥和石灰等粉状固化剂,深层搅拌法施工还可以叫做粉体喷射搅拌法。深层搅拌法是以压缩空气作为动力将水泥等粉体输送到钻孔内,并以粉雾状喷入加固地基的土层中,借钻头的叶片旋转、搅拌。深层搅拌法在含水量较高地基以及淤泥质土等类型软土地基方面有着非常好的应用效果。
3.6加筋地基法
加筋地基法应用在公路建设中,可以将公路施工一定范围内软土地基层剔除,之后逐层铺设砂土材料以及土工合成材料等,将其作为地基加筋土层材料。土工合成材料属于一种新的公路工程材料,包含工程施工中所使用的材料和相应类型产品。合成材料的质量需要满足工程项目设计要求。公路工程路堤施工前还需要与公路工程施工项目要求相结合,对公路施工进行相应指导。土工合成材料铺设过程中,还需要严格按照施工图纸要求施工,铺设过程中保持土工材料平顺,与下承层密切贴合,利用插钉等方式将土工合成材料固定在地基下承层,土工合成材料铺设过程中还需要保持路堤垂直方向与高强度方向相一致。土工合成材料的熟练以及埋设方式需要满足公路工程设计需要,同时实现对地基承载力的改善和优化。
结语
综上所述,在公路工程软土地基处理中,其施工方法多种多样,需要综合考量多方面影响因素,具体分析每种方法的优势和劣势,从而选择合适的施工技术和施工方案,以提高公路施工质量,确保路基工程建设具有良好的效果。
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[3]肖建荣.公路工程软基处理施工要点[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(01):137+139.
第一作者简介:尚鲁江,男,2016年本科毕业于山东交通学院(交通运输),2016年就职于山东云红公路工程有限公司至今,2017年晋为助理工程师(交通工程),从事公路工程建设施工工作。
第二作者简介:冯建智,男,2013年毕业于长春建筑学院(土木工程交通土建工程),2014年就职于乐陵公路局,2015年晋为助理工程师,从事公路工程建设及养护管理工作。