公路施工中软土地基的施工技术处理方法研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-16
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公路施工中软土地基的施工技术处理方法研究

李雄生 陈竑

衢州广禾工程检测有限公司 浙江衢州 324000

摘要:在公路建设过程中经常会遇到一些软土地区的路基施工,公路施工过程中对于软土地基的处理工作是非常关键的,地基基础结构的承载能力和稳定性,直接影响到整个路面的行车安全性。因此,在实际施工当中需要对公路工程施工技术要点进行全面把控,结合施工区域不同软土地质条件的性质情况,提出针对性的解决措施来加以控制,有效保证公路工程基础施工的稳定性,避免公路工程在后续的使用过程中出现严重的病害问题,延长公路工程的使用周期,实现工程建设单位的良好经济效益和社会效益。

关键词:公路施工;软土地基;施工技术;处理方法

1软土地基的特点

1.1强度低

软土的天然孔隙比较大,一般都在大于等于1并且小于2之间,而这种天然孔隙比过大的路基地质往往承载能力不足,从而在后期实际使用过程中导致公路路面发生形变。如果在后续的实际使用过程中,受到自然侵蚀影响或使用过程中荷载过大,导致路面的承载力大于其形变的极限,则极易导致软土地基发生严重破坏,从而引发公路路基路面的结构稳定性发生变化等情况,进而造成极大的安全隐患。

1.2压缩性强

由于软土地基存在较大的天然孔隙,因此在受到外界压强情况下,会导致软土地基的收缩,一般而言,软土地基的压缩系数能够达到0.7~1.5MPa,同时,软土地基的收缩特性也在一定程度上受到环境因素的影响,例如在天然水分不断增加的情况下,软土地基的可压缩性也会随之不断地增大。

1.3含水率高

天然含水率较高是公路软土地基的另一个特点。一般而言,常见的软土含水率能达到40%,含水率高的软土甚至能够达到80%。正是因为软土具有普遍性的高含水率特点,在实际使用中容易产生排水固结的现象,这会导致地基发生形变,有时甚至会导致不均匀沉降的情况发生,使公路无法正常使用,给公路的承载能力和车辆的行车安全带来较为严重的负面影响。

1.4渗水性差

公路软土地基由于其天然含水率普遍较高,同时缺乏水流渗出所必要的介质,从而导致整个公路从路基到路面的渗水性能普遍不足。这会导致公路混凝土浇筑施工过程中,混凝土的凝结速率较正常情况慢,从而使混凝土较难达到既定的设计标准,进而对公路整体的稳定性造成较大影响。同时在公路投入使用之后,较差的渗水性也容易导致公路路基路面无法正常排水,在水的长时间侵蚀作用下会导致路基产生裂隙,发生塌陷,对公路的安全性带来较大危害。

2公路施工中软土地基的施工技术处理方法

2.1挖淤换填施工法

在公路工程施工过程中,如果遇到淤泥地质条件,需要通过使用挖掘机设备对淤泥进行彻底清理,然后使用强度更高的材料进行回填处理,以此来有效提高路基结构的整体稳定性。在具体施工过程中,使用轻型宽履带式挖掘机设备,可以在路基表面铺设钢板,为挖掘机的行走提供保障,如果淤泥表面层存在硬壳层,则可以通过使用倒推法进行挖掘。在淤泥开挖施工过程中,通过使用不间断的连续性工程开挖技术方法,挖出之后的淤泥通过使用带后挡的汽车运输到指定位置进行存放。在淤泥挖除之后需要立即进行材料回填,或者是采取抛石挤淤处理方法。在淤泥挖除工作中需要避免出现强烈的震动对周围环境产生不良影响。同时,要尽可能避免一些大型重载设备在附近行走或停留,避免对边坡结构的安全性和稳定性产生影响。需要根据公路工程的施工技术标准,对路基回填施工进行有效控制。回填工作过程中根据路面平行线分层控制填料的实际标高,采取分层摊铺、分层碾压的施工方法,保证路基具有较高的承载能力和稳定性。

2.2强夯处理法

在公路工程软土地基处理工作中,比较常用和传统的地基处理方法是强夯法,强夯法在我国各大公路工程基础施工当中应用非常普遍,并且在实际使用过程中具有非常丰富的工作经验和比较成熟的地基加固施工工艺流程。其主要工作原理是通过使用质量较大的重锤,对公路软土地基部分进行强烈冲击,可以有效提高软土地基土壤的密实程度以及固结程度。该方法通过控制土壤内部的弹性空间并且将其中的水分进行快速排放,提高基础部分土壤的荷载性能和稳定性。强夯施工过程中,夯锤通过机械设备提升到特定的高度,让其自由下落对软土地基部分进行强烈冲击,这种强夯设备的结构构成比较简单,施工过程中的经济成本投入量相对较低,但是对于夯锤的重量、提升高度以及下落点的位置必须要进行精确设计和计算。通过现场收集公路工程软土地基的地质样本进行实验和分析,有效保证公路软土地基的整体处理工作效果和稳定性。这种情况下,软土地基强夯处理工艺方法在一些粉状土、粘性土壤方面使用比较广泛。强夯施工技术方法的应用,很容易造成道路路面出现土壤固结与粉尘流动,会造成软土地基的处理工作效果不符合要求。对于一些粗颗粒土壤不饱和粘性土壤以及湿陷性性黄土地质条件等,通过使用夯机处理效果更加明显,强夯施工技术在使用技术原理构成上相对比较简单,但是由于夯程单次打击的工作面相对较小,因此在软土地基处理过程中需要进行反复夯实处理,对整个工程施工会造成一定的难度。同时强夯施工技术方法在使用过程中的控制工作难度相对较大,如果控制不当很容易出现超量使用夯机或者是没有达到应有的夯机处理效果的情况,因此对于强夯地基施工技术方法提出的要求和标准相对较高。

2.3排水固结处理技术

排水固结处理技术是处理软土地基的常用技术,该技术适用于压缩性达标以及含水量居高不下的路基施工。从实践经验来看,该技术应用优势明显,主要能控制路基的含水量,使其达到稳定的状态,夯实路基的基础,保障工程的耐久性。同时,能处理路基水分,缓解软土变形现象,保障公路使用安全性。常用的排水固结模式有两种:①直接热化处理路基。这种处理的方式适用于含水量一般的路基,采用该方式后可达到降低含水量的目标,同时该方式操作性强,技术实现比较便捷。②借助排水管道释放压力,促使路基固结。这种方式能挤压出多余的路基水分,在此基础上加快路基的固结,起到强化路基结构的作用。

2.4碎石桩处理技术

软土地基处理难度大,施工中常用到碎石桩技术。研究发现,碎石桩处理法的原理是通过介质的置换,夯实软土地基的基础。碎石桩处理中,需用到大量的碎石,形成稳定的碎石桩,从而替换掉路基中的软土成分,保障路基的耐久性,使其达到公路使用的标准。这种方式被频繁使用,不仅应用效果理想,同时还能精准地控制成本,提高公路建设效益。公路软土地基处理中,为保障碎石桩法发挥效用,需遵循以下原则。首先,剖析路基的基本情况。掌握其结构形态和土质构成,选择对应的管桩设备。其次,施工时充分冲洗振捣部位,保障路基的夯实效果。最后,打孔成功后,需实施精准的碎石投放,确保碎石的质量和数量,按照技术要求操作,保障处理效果。除了向其中添加碎石,还可以辅助其他填充材料,借助合理的方式,快速完成碎石桩。与此同时,碎石挤密桩和其他工艺相比,具有受场地影响小,施工周期短以及施工成本低等优势,可以极大程度增强路基承载力和压缩模量,同时兼顾了生态效益和经济效益,因此值得推广。

3结语

综上所示,在公路施工环节,应用软土地基的施工处理技术,能够很好地提升公路的承载能力,使工程的整体质量得以把控,最大限度地降低路基下沉的风险。因此,通过处理方法的有效应用,能够使工程项目达到使用预期,减少软土地质对工程项目的不利影响。对软土地质的不断深入研究,能够更好的发现其特性并提出针对性的处理方案,解决公路施工环节的一些问题。

参考文献

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