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软土路基处理技术在公路工程施工中的应用

2020-03-10张泽丰祝玉波张耀来汤小辉

工程技术研究 2020年2期
关键词:软土土层路基

张泽丰,祝玉波,谢 桥,张耀来,汤小辉

(湖南路桥建设集团有限责任公司通泰公司,湖南 长沙 410004)

随着我国经济的不断发展,人们在出行时越来越注重出行的舒适度以及安全性。我国地大物博,在公路设计和施工过程中难免遇到特殊路基,而软土路基是特殊路基中常见的路基类型。软土是一种特殊的工程土体,其主要特点是含水量较高、孔隙率较大、渗透性弱和抗剪强度低等。面对软土地基需要进行处理时,需要选择合适的软土地基处理方法,若选择地基处理技术不恰当或者处理效果没有达到设计要求目标,就会导致路基的稳定性急剧下降,产生不均匀沉降甚至失稳现象。因此,在软基处理的实际开展中,要尽可能避免各种外界因素对软基处理造成的影响,并结合工程路基实际的情况,选择适当的处理技术,让软基处理的实际效果达到预期,为后续的施工奠定基础。

1 软土路基的主要特征

1.1 渗透性差

在公路工程施工进程中,依据相关施工规范的要求,需要对软土路基进行适当的压实,从而保证公路的施工质量达到要求。通常软土路基的压缩模量与液压指数的高度呈正相关,但是软土路基渗透性较差,因此要想让软土路基的抗剪强度达到设计所要求,就需要对软土路基展开适当的压实,并采取措施维护软土地基的压实效果。对于公路质量和使用寿命来说,软土路基的处理效果影响工程的质量[1]。

1.2 高含水量

软土路基另外一个重要特点是含水量大,这对软土路基的实际处理造成了一定的影响。一般情况下软土路基中主要成分是淤泥和黏土,这也使得软土路基的孔隙较大,从而使得软土地基的含水率大。此外,软土路基中还存在少量有机物,在自然状态下有机物呈相互聚集的絮状结构,但在受力状态下,有机物会出现大幅度变形,造成结构较大沉降,也使得软土路基不具备足够的抗剪强度,给施工制造难题[2]。

2 软土路基处理技术在公路工程施工应用中存在的问题

2.1 技术发展受到机械水平的制约

从改革开放至今,我国科学技术水平不断发展,工程机械也在不断推陈出新。但在一些公路工程的实际施工中,受到老旧设备的严重制约,一些先进的工程技术不能很好地适应工程实际,也不能产生很好的改良效果。若是软基处理中使用的机械性能落后,就会导致工程机械的技术指标无法达到软基处理技术的要求,从而软基处理的技术无法得到合理的应用,造成施工水平上的制约,甚至是安全方面的隐患,对公路的整体质量也会造成严重的影响[3]。

2.2 软基处理技术的选择不能因地制宜

在众多软基处理效果影响因素中,施工现场的环境问题是比较重要的影响因素。公路工程施工需要面对各种各样的施工环境,如果技术人员没有针对不同的工程环境相应选择合适的技术手段,而是一概而论,就会导致施工环境和处理技术不匹配的情况[4]。在对软基处理的技术进行选择时,要结合工程地质情况,选择适合地质情况的地基处理方式。另外,在制定软基处理施工方案的时候,需要结合现场的环境,选择最佳的技术方案,并保证技术方案的合理性,尽量减少各类材料的浪费,节约软基处理的成本[5]。

2.3 处理效果影响因素较多

在软基处理的实际开展中,许多因素都能对软土地基处理效果造成影响。首先,路堤的宽度以及高度若是不同,对公路承载力要求就不同,若是高度以及宽度没有达到所规定的标准,就会影响到路基的稳定性。其次,公路结构大部分为混凝土结构,温度直接影响施工质量。施工现场若是温差显著,路面极易开裂,同时钢筋结构也会出现一定程度的碳化,降低工程结构的强度,对工程的安全性造成一定的影响。软基处理中要全面考虑到外界环境,并采取适当的举措,减少各类因素对软基处理造成的影响[6]。

3 软土路基处理技术在公路工程施工中的应用

3.1 换填法

针对特殊路基,换填法是一种常见的处理方法。换填法适合设计浅埋深的软弱地基。应用换填法时,需要将软基上的一些杂物全面清理,然后选择合适的施工材料,对软基展开适当的填充。选择材料的时候,要依据技术的标准,保证材料具备足够的抗压性以及稳定性,这样可以让路基具备更强的承载力,让工程质量有显著的提升。施工人员要严格控制路基压实度,对换填的量展开严格的把控,完成换填法作业后,要对软基反复展开整固,对于换填法运用后的软基要展开压实施工。软基处理中若是应用换填法,必须结合现场环境以及设备的情况。

3.2 水泥深层搅拌桩法

采用水泥深层搅拌桩法时,要依据严格的技术步骤,与具备一定强度的软土以及水泥进行混合。为了尽量提升路基的强度,将软土以及水泥进行搅拌后,使软土硬结而提高地基强度,防止路基出现变形。该方法的实际应用中,要满足施工的实际要求,对沉降展开严格的控制,使其满足软基处理的要求。

3.3 排水固结处理法

排水固结处理法适用于软土地基具备一定的黏性,同时土体饱和的情况。该技术主要是将大体积排水机安装在土层里,然后排水机就会感知到路面的压力,从而对周围土层展开适当的施压,这样就看让土层中水分逐渐排出,得到适当的处理。土层避免了水分带来的侵蚀,密度就会有所增加,土层稳固性也是会有一定程度上的提升,因此是否采用该技术,主要在于软基是否黏性强,水分是否饱和。

3.4 碎石桩处理法

碎石桩处理法是将软基中的一些部分软土进行替换,主要的替换材料就是碎石桩,这样可以让路基稳定性更强。在路基中加上碎石桩,让路基更加坚固,同时降低成本。首先确定需要处理的土层,然后借助钻孔设备对土层实施钻孔,将振捣部位进行彻底的清理,不要留下杂物和垃圾,再将碎石加入到孔洞中。路基层有了这些碎石的加入,就会变得更加稳固,承载力也会有所提升。用这种方法展开软基处理非常便捷、简单,成本也有所降低,软基处理的实际效果非常显著。

3.5 加筋处理法

加筋处理法适用于公路工程中岩石容易坍塌的路段或悬崖边。在大多数工程遇到软土地基,都是用加筋处理法进行处理,该方法即在路基填土的时候,在其中加入一些有着一定刚性的拉筋物质,这样可以利用填土中筋体的拉力,提升路基的承载力。树根桩是其中比较常用的,或者是借助土工织物,提升路基的承载力。

4 软土路基处理技术在公路工程施工中的应用

4.1 道路级别的要求

在软基处理的实际过程中,针对不同的道路级别,路基有不同的施工要求。道路级别对软基处理的技术选择也是有所影响的。在选择软基处理相关技术的时候,需要严格考虑道路级别。若是普通公路施工,在路基铺设完成后,需要一定的时间等待沉降的完成,再进行正式进行路面的铺设。对于道路级别不高的公路,其所采取的处理技术和方法比较简单。若是公路的级别较高,相应的对处理技术和方法的要求也会有所提升。因此在工程设计和施工中需要结合具体的级别要求,对软基处理展开适当的处理,让软基处理满足实际技术要求,达到施工的标准。

4.2 公路施工环境的制约

公路工程通常处于较复杂的环境,施工质量也就受到诸多因素的影响。若是路基过高,地基本身的硬度没有达到相关的技术要求,影响周围路基质量,甚至会造成地基隆起或沉降。在公路施工的实际开展中,需要考虑周围的施工环境,并采取合理的措施,避免环境对软基处理造成过多影响。

4.3 道路的位置

在公路施工中,若黏土层未出现下陷,则路面平整度会更加容易控制,若在道路以及构造物进行连接部位出现了下陷,会严重影响工程质量。在软基处理的实际进程中,需要选择合适的技术,制定出合理的技术方案,让路基稳定性得到提升。国内的公路工程实际情况是比较复杂的,各类工程所处的位置也有一定的特殊性,这些都是给软基处理带来一定的技术难度,因此在软基处理中,一定要结合道路的位置以及周围环境的情况,选择适当的软基处理方法。

5 结束语

在公路施工中进行软基处理是道路工程中非常重要的环节,直接关系到工程的施工质量和使用寿命。为了使路基稳定性和强度符合工程需要,满足工程质量方面的严格要求,需要加强对软基处理的重视,选择合适的软土地基处理技术对软土地基进行处理,同时软基处理还受到工程机械性能的影响,需要在设备更新方面加强力度,给予各方面资源支持。

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