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摘要:道路工程作为重要的交通纽带,在社会的发展中扮演着不可替代的作用,因此也对其工程建设质量提出更高要求,而在大规模的建设中软土土质给施工带来巨大挑战。要深入了解现阶段软土地基的主要特性,并在施工前要在施工区域做好充分的预处理工作,结合实际情况对工程的设计方案进行比选,再结合上述信息有针对性地采取如砂垫层铺设、置换土质处理技术、加筋处理技术等软土地基的施工技术,以此来改善软土地基承载力弱且压缩性强等缺点。同时,科学的使用软土地基施工技术能够显著提高软土地基的稳定性,减少道路投入使用后的维护成本,并延长这类工程的有效使用周期。希望本文对于软土地基的道路工程的施工能有一定帮助作用,给从业人员带来启发并间接推动这类技术的优化和改进。
关键词:道路;软土地基;施工技术
引言
当前,我国道路与桥梁工程数量日渐增多,道路与桥梁工程项目质量备受关注,然而在道路与桥梁建设过程中,基本上地质形式就是软粘土,粘土不仅强度低、孔隙率较大,同时渗透性也较差,所以针对这一土质就要采取相应的施工工艺,以提高道路与桥梁工程施工质量。目前,路桥施工企业如何进行软基处理施工已成为重点工程项目建设的重点。
1概述
1.1软基特性
道路施工常遇到软土有软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等,各类黏土的密度、含水量等指标不同,但都具有以下特点:第一,软基流动性强,人类活动与自然环境变化都会导致土壤结构发生变化,如不采取措施加固软基,会影响道路施工质量。第二,软土的孔隙比较大,因此吸水性强,含水量高,承载力低。第三,软基的抗剪强度低,直接施工影响道路质量,缩短建设道路的使用期限,提高安全事故的发生率。
1.2原理
软土主要是指淤泥和淤泥质地的总称,并且含水性较差,承载能力较低,压缩性较高。同时,软土的天然孔隙相对较大,通常在1.0左右,所以很容易受到外界因素的影响,无法满足道路工程建设的需求。另外,对于软土的处理,以加固的方式为主,并且如果处理不当,很多出现道路沉降、断裂、塌陷等病害,这样路基出现失稳额的情况,路面不平,工程结构出现损坏,进而影响车辆安全、稳定的运行。
2软土地基形成的主要原因
(1)地形地貌。一些地势低洼、土壤松软、地势不平坦的地区,由于地下水位较高,再加上土壤中含有较多的水分,就会导致软土地基形成。例如,一些河道周围的土地,由于地势低洼,地下水位过高,导致软土地基中的水分被吸收,从而使土壤变得松软,出现塌陷和裂缝等现象。(2)人为因素。在道路工程施工过程中,如果道路建设人员没有选择合适的施工方法,或者在进行道路施工时,没有按照相关要求进行施工,就会导致软土地基中的水分过多,从而使道路路基发生沉降现象。(3)气候条件。由于受到气候条件的影响,例如降雨、风力等因素都会影响道路建设的质量。如果道路建设工程选择在一个比较潮湿的地区进行施工,就会导致软土地基中的水分过多,从而使软弱地基的承载能力下降。
3道路施工中的软土地基处理技术要点
3.1换填加固处理技术
在道路与桥梁施工中,使用换填加固处理技术就是将强度低、压缩性大的原地土层掘除,更换为具有良好物理机械性质的材料,以提高地基的承载力及其稳定性,减少沉降变形。这种技术适用于地下水位较高、压缩模量小、塑性指数大、基础厚度大的软土地基处理。换填加固处理技术主要包括以下步骤:首先是地基前期探测,了解地下情况;然后是设计与施工,包括挖掘深度、填土类型和厚度、压实度等;接着是地基底部处理,包括土壤改良等;再进行填土压实,加强土壤强度;最后是封顶保护,防止风吹雨淋。在施工过程中,要持续监测地基变化,如沉降、滑移等,确保安全性。在实施换填加固处理技术时,需要选择具有足够承载力、良好排水性能、易压实的填土材料,通常采用砂石、碎石等。在施工中,需保证填土的压实度,亦即所填土体在压实后的密度应达到设计要求;同时,填土厚度也需要根据设计和地质条件来进行控制。当然,这种方法也存在一定的局限性,如需大量挖掘和运输材料,对施工设备有一定要求。所以,道路施工中处理软土地基采用换填加固处理技术应考虑到环境保护和经济性,并根据具体的地质情况和项目需求,选择最适合的施工方案。
3.2水泥搅拌桩技术
水泥搅拌桩技术为新型加固技术,被广泛用于道路软基施工加固,加固效果良好,该技术的应用原理如图1所示,通过搅拌桩将水泥输入软基中,搅拌使水泥与软土充分混合,提高软基的稳定性。第一,在应用该技术加固软基时,需控制下钻后的喷浆量,控制喷浆量不超过总喷浆量的1/2,钻头抵达搅拌桩底部后,停留30s,同时需保证喷浆连续进行,以免水泥将在搅拌桩中凝固,影响技术应用效果。第二,技术应用过程中,施工人员需关注储浆设备中水泥浆的总量,保证储浆量比搅拌桩容量多出50kg以上。第三,完成加固施工后,需检验加固后软基的强度,确认强度达到标准后,结束加固施工。某道路工程运用水泥搅拌桩加固技术处理软基,根据施工现场的环境制订技术应用方案,要求技术人员严格按照规范完成施工,加固后采用轻便触探法检验软基的强度,经检验加固后软基强度达到C20级别,可满足道路施工的强度需要。该道路建设工程完成施工后,施工质量达到标准,由此可见水泥搅拌桩加固技术的加固效果。
3.3强夯法
强夯法是道路施工中处理软弱地基的一项有效技术。该技术通过利用重锤或振动夯实设备,对软弱地基进行夯实作业,提高地基的密实度和承载能力。在强夯法技术使用时应注意以下几点要求。首先,夯实设备的选择是强夯法中的关键步骤。常见的夯实设备包括重锤式夯实机和振动夯实机。重锤式夯实机通过提升和释放重锤,使其自由落下并施加冲击力,从而实现地基的夯实。振动夯实机则利用振动力在地基中形成往复振动,使地基颗粒重新排列并提高地基的密实度。夯实设备的选择应根据地基类型、软弱程度和工程要求进行合理的评估和选择。其次,夯击能量是强夯法中重要的技术参数之一。夯击能量的大小与夯实效果直接相关。夯击能量的选取应综合考虑地基的土质特性、软弱程度和设计要求等因素。通常夯击能量的范围可在1000-2000J/击之间,或夯击次数在40~60击/分钟之间。再次,夯击频率也是强夯法中需要考虑的重要参数。在实际施工中,一般的夯击频率可在500~800次/分钟之间进行调整。最后,夯实桩的布设密度取决于地基的软弱程度和设计要求。一般情况下,桩的间距可在1-3m之间。具体的布设密度和间距需要根据工程设计和地基情况进行合理确定。通过强夯法,可以使软土地基中存在的软弱土层得到有效的处理,从而提高软基处理效果。
结语
在道路工程施工中,需根据工程的具体需求和现场实际情况,精心选择合适的施工技术对软土地基进行加固处理。这一过程的目标是提高地基的承载能力和整体的结构稳定性,以降低未来出现问题的可能性。施工期间,应加大对工程质量的控制力度,确保所有作业严格遵循施工规范。高效实施软土地基的施工技术,是确保地基加固效果促进工程整体质量提升的基础,这样才能最终达成高标准的道路工程建设目标。
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