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公路软土方路基施工方法探述

2018-09-10王满

河南科技 2018年17期
关键词:软土路基施工方法公路

王满

摘 要:软土路基施工问题是公路建设中较为常见的问题。基于此,本文首先分析软土路基的特点,然后探讨公路软土方路基施工应该注意的事项,最后研究当前较为常见的几种路基处理方法。

关键词:公路;软土路基;施工方法

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2018)17-0106-02

Discussion on the Construction Method of Soft Soil Subgrade in Highway

WANG Mang

Abstract: The construction of soft soil roadbed is a common problem in highway construction. Based on this, this paper first analyzed the characteristics of soft soil subgrade, and then discussed the matters that should be paid attention to in the construction of soft soil subgrade, and finally studied several common methods of subgrade treatment at the end of the paper.

Keywords: highway;soft soil subgrade;construction method

软土地基的处理会受到施工当地气候、地质和地形地貌的影响。而软土属于淤泥质土,这些土主要分布在沼泽和湿地地区,所以具有含水量高、稳定性差、沉降量大和流变性大等特点。在公路施工过程中,一旦出现降雨,这种土质极易出现水土流失的问题,增强公路的不稳定性,从而引发交通事故,影响行车安全。所以,在公路施工中,必须要注重对软土地基的处理,只有正确处理软土,才能保证公路的稳定性和行车安全。

1 软土路基的特点

1.1 孔隙大,但成分一般稳定

地基软土的孔隙较大,一般在1.0以上,天然孔隙比为1.2~1.5。不过软塑状淤泥质土比较细腻光滑,在干燥之后体积收缩,干强度较好,成分均匀稳定,所以在沉井施工中比较有利。

1.2 承重能力较差

在开展地基施工的过程中,由于受人为因素的影响,突然会因为施工的振动、搅拌等出现内部结构不稳定的情况,使其结构遭到破坏,并降低土壤的强度,灵敏度一般为3~16,土壤的承重能力较差。

1.3 天然含水量较高

地基土壤的天然含水量较高,且呈现出流塑状态。此外,软土的渗透性差。由于地基土壤呈现高饱和状态,加上含水量高,孔隙较大,土颗粒细腻均匀,抗剪强度低,所以渗透变形,成为流土。在基坑开挖过程中要注意坑底隆起和坑壁流沙等问题[1]。

1.4 软土具有流变性

地基土壤还具有流变性的特点。如果荷载作用不变,软土结构便会发生变形,从而降低其抗剪强度能力。比如,会出现较大的次固结沉降。同时,软土在荷载作用力下,由于沉降时间较长且沉降量不均匀,所以软土中会夹带厚薄不同的粉土或者粉細砂层,使得建筑物产生倾斜和裂缝等问题。

2 公路软土方路基施工的注意事项

2.1 了解软土路基概况

在公路软土路基施工过程中,经常会出现淤泥土质和泥炭质土,这些土质都具有强度低、水量多、压缩性高的特点。如果在软土路基压实过程中未妥善处理这些软土,就可能会出现渗透性能差、软土结构空隙大等问题。渗透性能差将不利于软土压实施工,而结构空隙大则使得所压实地面的结构不稳定,破坏路面结构的性能。而当汽车在该路面上行驶时,会对路基有一定的碾压,而软土地基往往无法长时间承受碾压力,导致结构遭到破坏。因此,必须要全面了解软土路基的情况,对特殊性质的软土路基进行全面勘察检测,提高设计和施工技术,降低软土路基的施工难度,保证公路路面结构的稳定性。

2.2 处理公路软土路基

在实际公路施工过程中,在处理软土路基时,首先要对施工现场进行实地勘察,全面了解地质情况和地形地貌特征,尤其要重点关注天然地基的处理。在施工过程中,为减小路基承受荷载,保证路基稳定性,避免地基发生沉降现象,必须适当地降低路面的承受压力。此外,为了将公路使用过程中的质量损失降到最低,在施工中要进行精确的计算分析,根据计算误差可能产生的沉降问题,提前制定好解决对策。目前,软土地基处理方法主要有土质改良法和复合地基处理法,前者是通过添加材料来改变软土土质的性质,使土地变成适合公路施工的地基用地。后者是在原有的路基图纸中加入钢筋,提高地基的承受能力[2]。

3 公路软土路基常见的施工技术

3.1 碎石桩压密注浆技术

首先,在压密注浆处理之前,先要进行现场实地调查,收集相关资料,并进行分析计算,然后制定出合理的路基施工方案。其次,在施工中,主要施工材料为水泥与碎石,施工步骤为:固定桩位、投放碎石、低压注浆注入水泥、水泥初凝后使用高压注浆注入水泥。这样可以充分衔接碎石之间的施工缝隙,使桩体周围土体的严密度提高。当然,压密注浆需要和其他技术相结合应用,如需要借助钻孔机进行地基钻孔,然后才能将碎石投放到钻孔内。再使用注浆方式将水泥注入孔中并成桩,这样,桩体和周围土质就形成了复合地基。采用压密注浆技术和碎石桩相结合的方法。一方面该方式受外界因素的影响力较小,所以环境适应性较好;另一方面,运用该技术可以有效提高路基承载力,操作简单,成本较低,工作效率大大提高。需要注意的是,使用的所有材料,包括碎石、水泥和浆液等都需要达到施工技术要求,这不仅可以满足公路建设的要求,而且能保证原有路堤不受到影响。

3.2 高压喷射灌浆施工技术

高压喷射灌浆的工作原理是在高压作用下,钻机将带有喷嘴的注浆管带入地层。在这一过程中,注浆管中的水泥浆会从喷嘴喷射出来,从而将土层冲破,将土体穿透。根据喷嘴形态,可以将高压喷射分成定向喷射和旋转喷射。其中,旋转喷射指的是水泥浆从注浆管中喷射出来时是边旋转边喷射,高度逐渐上升,其喷射所形成的物体呈圆柱体。高压喷射灌浆的优点是能有效提高土体的抗压性,同时可以提高地基抗剪切作用。采用高压喷射灌浆施工,在上部结构荷载加大,并作用在土体上时,土体结构不会遭到破坏和变形。因此,其在地基施工中具有不可替代的作用。但是,该灌浆方式对地质条件的要求较高,且所使用的机械设备较多,在施工中不好控制。

3.3 DDC灰土挤密处理法

DDC灰土挤密处理法的施工步骤分为灰土分层注入、分层夯实、反复锤击、桩径扩大和复合地基形成。采用该技术进行地基处理,可以消除湿陷性土特性,在湿陷性黄土地区的施工中应用比较广泛。改造形成的复合型地基改变了地基的特性,可以有效增加地基的承载力和强度。

3.4 粉煤灰吹填技术

粉煤灰是一种常见的施工材料,具有透水性强的优点。在进行房屋建筑地基处理时,将粉煤灰作为吹填土,可以有效改善地基加固处理的效果,改善地基土的固结性质。此外,由于粉煤灰成本低,操作简单,所以还能有效降低施工成本,缩短工期,给施工企业带来较大的经济效益。

3.5 IFCO强制固结法

在应用该技术的过程中,首先通过加压系统,利用真空压力,加快地基土固结,同时达到良好的固结效果,缩短堆载的时间。此外,通过排水系统,一方面可以加快固结;另一方面,可以扩大通道,提高通道的排水能力。总之,利用IFCO强制固结法可以保证施工质量,同时能起到缩短工期、提高工程施工效益的作用[3]。

3.6 换填法

换填法指的是将地基层一定深度范围内的湿软土层挖去,然后换上强度较大的砂石、碎石和矿渣、灰土等并压实,这样可以保证软土性能稳定,受到外界因素的干扰性较小。因为换填材料不同,所以应力分布上会有差异,不过极限承载力比较接近,沉降特点相似。换填法适合用于淤泥质土、水下沉积饱和软黏土和膨胀土及季节性冻土等不良土质中。

4 结语

在公路软土路基施工过程中,主要需要解决的问题是路基沉降,虽然路基施工技术方法很多,但目前還没有彻底避免地面路基沉降的策略。通过研究分析发现,公路路基的质量决定了公路软土地基的质量,而提高路基质量,需要不断创新软土路基施工技术,提高公路整体承载能力,从而保证公路事业的健康发展。

参考文献:

[1]丁小强,许力鹏.孔内深层强夯法在湿陷性黄土地基处理中的运用[C]//加强科技创新 服务公司发展——陕西天地地质有限责任公司科学技术创新成果论文集.2017.

[2]徐铁群.某深基坑工程高压旋喷桩施工质量控制[J].河南建材,2014(1):69-71.

[3]朱绍波.建筑工程软土地基的勘察措施与施工技术[J].工程建设标准化,2015(3):284.

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