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公路施工中软土路基的施工技术处理研究

2022-02-21毛金铭

科技信息·学术版 2022年3期
关键词:软土路基公路施工施工技术

摘要:路基作为公路的支撑部分,公路的质量和路基有着直接的关系,路基不稳、支撑力不够都会造成路面塌陷、路面滑坡等实际问题,给运输业造成了安全隐患。在路基施工中,软土路基是施工中的难点,由于软土地基危害大,且不同地理位置的土质情况差异明显,要对软土路基进行针对性处理,才能保证公路施工品质。基于此,本文主要对公路施工中软土路基的施工技术处理进行了研究,以期为相关人员提供参考。

关键词:公路施工;软土路基;施工技术

1 软土地基概述及影响软土地基施工的因素

1.1 软土地基的特点及处理现状

在公路工程中软土地基并没有明确的标准,主要是土质中的含水量过大,土质松软,土质结构不稳定,承载性弱,不能承载和支撑路基施工,不能直接进行公路施工,根据土质的不同,其呈现出特质也有一定差别,在处理软土地基时,需要加入部分特殊材料才能提升软土地基的支撑力,有的软土地基周围有水源不断地渗出,需要进行断水处理,才能进行下一步的施工,通过强压、巩固、回填等措施才能提升软土地基的支撑力,软土地基在加入固实材料后还要经过碾压、挤压、捣实等环节,才可以进行后续的施工。在实际的路基施工中,根据软土地基的特点需要采取不同的解决方法,同时对路基周围的情况要综合考量,才能为路基施工创造良好条件。由于公路工程数量极多,实际的工程施工环境也相对较为复杂,软土地基是最常见的地理问题,严重影响施工进度、施工质量,在软土地基的处理过程中,仍然受到实际因素的限制,从而影响了软土地基的处理效果[1]。

1.2 影响软土地基施工处理的因素

1.2.1地理因素

在公路工程中,不同工程、不同路段的地理情况不同,地质上更呈现出多样化的特征,在实际的公路施工中,对于不同软土地基问题要结合实际情况,采取针对性的措施手段加以解决。从区域跨度来说,不同区域地理环境差异大,土质明显不同,在加上各方面自然因素的影响,土质千差万别,遇到的软土问题也不同,所以在实际的施工中需要综合考虑到施工地的土质,对土质的密度、结构、纹理、粘性要进行全面分析,全面了解软土土质的结构状况,并制定土质分析报告,然后才能进行软土地基的施工。

1.2.2道路建设因素

在公路建设中,要结合不同道路的情况划分不同的施工等级,然后确定施工方案,对于软土地基等级低的路段,要考虑建设成本,设计差异性的软土地基处理方案,加强路面铺设环节,才能处理好软土地基问题;对于高等级的软土地基路段,通过完善的过程管理,建立标准化施工要求,严格按照施工要求落实施工方案,对地基中的软土层要进行集中处理。

1.2.3人为因素

人为因素也会影响到公路工程中軟土地基的处理,人为因素主要包含技术工艺、施工是否到位等原因,软土地基结构松软,强度低,土质结构复杂,对软土地基进行施工处理是公路施工中的基础环节也是工程难点。在对软土地基的处理中,部分工程队对软土地基的处理不重视,缺乏对地质勘测工作的监督,软土地基施工人员的技能也有所欠缺,从而影响了软土地基的处理质量。

1.3 软土地基对公路质量的影响

1.3.1路面沉降问题

在公路施工过程中,软土地基会引发路面沉降,这是最为常见的问题之一,由于软土地基支撑性能不强,无法对路面进行有力的支撑,在重压和重力的作用下,路面逐渐沉降,要防止这一问题的发生,在软土地基的施工环节应对路基进行加固处理,提升路面的承载性。另一方面,导致路面沉降的原因还与处理软土地基时采用的技术有一定原因,如路基压实度不高,导致路基的稳定性不足,最终引发路面局部发生沉降,进而影响工程进度。当软土路基受到地下水、雨水等影响时,会加剧路基结构的冲击,进而影响公路使用。

1.3.2路基稳定性不强

软土路基是因为土壤结构性不足,在处理时要加入砂砾进行压实处理,才能提高软土地基的强度,解决路基稳定性不强的问题。软土湿度高,土质缝隙大,通过强压后极易压缩,但是在实际的压实环节,容易出现压实程度不够的问题,继而影响路基的稳定性,影响公路的使用,并给运输埋下了一定安全隐患[2]。

1.3.3路面硬化

软土路基还会造成路面硬化的问题,路面硬化会影响运输,由于软土路基的结构不稳定,且施工选用的材料性能不够,导致路面硬化,在软土路基的路面施工中不应该使用沥青为路面建设材料,在新时期应该积极引用新型材料,如纳米材料,保证软土路基路面铺设材料性能,从而提升软土路基路面结构的稳定性,才能有效防止路面硬化问题,保证整体施工品质。

2 公路施工中软土路基的施工技术处理

公路工程中软土地基的施工处理要结合实际情况,不能盲目的进行施工处理,在施工开始前,先进行地理勘测,深刻的了解地质构造情况,然后采用针对性的解决对策加强软度的强度,做好铺垫环节,为后续的工程建设提供良好的基础条件。

2.1 排水固结法

在软土地基的施工处理中,排水固结法的应用十分有效,操作简单、且成本较小,能够提高施工效益。运用排水固结法,先要进行施工勘察,对土壤的厚度、结构、渗水性等要进行针对性的了解,接着设置排水设施,排出软土中的水分,从而达到固结软土的目的。在排水时,针对地形较复杂、土质较差的路段,要强化设计,可以适当增加排水管的数量,在坡度较高的地方也要加以针对性设计,充分结合公路软土路段的地理特点和土质情况。排水固结法和其它排水系统不同,应用较为灵活,为适用不同软土地基的要求,应用排水固结法,施工人员要充分对公路路基的排水设施加以设计,充分了解自然地理情况,并对降雨和土壤、工况、边坡等数据加以采集,从而设计出强度适合的路基排水系统。第一,在公路软土处理中,排水固结法适合应用在公路地下水位较高的局部路段,也适合用在地上水系靠近施工地的路段,通过排水降低软土中的水分;第二,在处理不同坡度的软土地基时,要采用不同的排水方法,例如对坡度较低的路段,可以采用引水排水的方法,让积水自然干涸,再用石子进行填充,提升软土路基的强度,当施工段坡度较大时,要做好支护,对施工地的降水量进行记录,掌握需要排出的水量,根据所铺设的排水管进行排水,最后铺好防水层,一般在处理坡度较高的软土路基路段,可以顺着坡度开挖水槽,设置排水管,排水工作完成后进行填筑巩固,再用混凝土抹平;第三,在处理地下水位较浅的软土路基时,要重视防水工作,排水完成后进行填筑加固,并采用隔水层隔离地下水,最后对路基的底层加以铺垫和强化,进而提高公路路基的稳定性,如果公路弯度较大,在处理软土路基时,要严格依照施工标准进行排水,结合拐弯的程度,要将排水管设计成圆弧状,且排水管的长度要控制在500m以内,不能过长,否则会影响排水效果[3]。

2.2加载换填法

加载换填适合用在土质较为松散的路基上,且是公路施工中处理软土地基最常用的方法之一,应用加载换填法可以提升软土路基的承载力以及土质的强度,是解决软土地基问题较为有效的方法。在應用加载换填法时,由于软土地基的强度小、密度大,在填充过程中,部分填充物会沉入在软土中,从而降低填充效果,为了避免这种问题的发生,在应用加载换填法时,施工人员必须重视路基深度、强度、软土地基强度、填充物强度密度等参数的考量和计算,以软土地基的分布特征为准,确定填充量和强度,通过加载换填可以提高软土地基的承载力,并结合施工压强,提升软土地基的强度,还可以缩小软土结构的空隙。

2.3石块填充法

在公路工程中出现软土地基的问题是由于部分地段存在地下淤泥,导致路基无支撑,造成路基面软塌无力,难以承载重物,从而就对道路路基施工带来了阻碍,影响了公路工程主体的稳固性,同时由于这类软土地基含水量比一般的大,所以就加大了施工难度。一般的公路工程施工在正常水位之上,但是由于地理的复杂性,也存在一定的特殊情况,在对路基进行排水时,会不断有新的水渗出,在处理这一类软土地基时,要采用特别的处理手段,一般采用石块填充法进行解决,将石块均匀的铺设在软土地基中,通过挤压将淤泥中的水分排出,为了保证排水效果,一般要经过反复的挤压,才能排出淤泥中的水分,采用石块排挤方式不进可以有效的防止泥水倒灌,还能高效处理软土地基中的泥水。在实际的操作中,如果淤泥要结合淤泥层铺设石块,如果淤泥层比较平坦,可以对石块进行打磨,一般是将片石抛成等要三角形的形状,通过整齐的排放、按压,可以将软土两侧的水分排完,对于淤泥层较厚的软土地基,要对部分淤泥进行清理和处理后,再铺设石块进行挤压,这样才能提升排挤效果。在处理完软土地基中的水分后,然后进行后续的施工,将石块铺平,然在石块上铺设一层厚厚的砂土,通过砂土和石块的融合,可以有效提高软土地基的稳定性,保证其结构强度,铺完砂土后进行分层填土施工,从而做好路基。在运用石块填充法时,对石块的选择要重视,在选择石块时,一般以片石为优,且这种处理法比较适合软土层较深厚的路段。

2.4灌浆处理

灌浆法可以解决软土地基中的很多问题,也可以提高软土地基的承载力、抗渗性能,且在后期的路面施工中,其可以承受更大的压力,应用灌浆处理法对路基的破坏性不大。灌浆法是在软土地基中注入胶接性能较好的填料,继而形成软土地基的支撑,灌浆处理法一般采用的灌浆液主要有水泥浆、水泥砂浆等,现在一些化学原料的应用也十分有效,喷粉法最为常用,施工操作简单,在具体的应用中是用高强度的钻机进行喷射,在喷射时钻机要精确的打在对应的点上,且要保证桩子和孔要严密吻合,尽量缩小误差。另一方面,在采用喷粉法时,对喷射的时长、停粉时间、浆的量要严格的控制,才能保证喷砂效果。在实际的喷射施工中,针对具体的问题要具体分析,才能控制施工中的各种问题,进而提高整个软土地基施工的质量。

2.5强夯法

强夯法的应用比较频繁,且应用的设备也比较简单,成本较小,经济效益较高,施工周期较短,强夯法适合用在沙土和黏土土质的软土地基施工中,要发挥强夯法的应用效果,在具体的施工时要加强勘测,充分了解土质类型,同时应用强夯法处理地基软土时,夯实强度的控制也极为关键。在处理软土地基时,可以先进行强夯试验,通过试验可以了解夯实方案是否可行,如果试验未能过关就需要重新调整。应用强夯法时主要是用夯锤进行击打,所以对夯锤要进行选择和对比,并选择合适的施工工艺,一般在试夯环节,经验丰富的施工人员就可以结合施工情况选择合适的夯锤,并控制好夯锤夯击的参数,强夯试验时要选择定点位置进行测试,通过对试夯区土质进行取样检验,并记录分析土样强度,假设土样强度符合施工要求,就能够以试夯标准确定软土地基的强夯参数,并落实确定强夯方案。强夯施工完成后,要重视对地基稳定性的检测,了解地基承载力,保证软土地基强度符合施工要求后落实下一轮的施工,所以在应用强夯处理法时,要确保所有工序协调有序的进行,通过对强夯强度、次数、操作时间的合理控制,严把夯实质量,进而保证下一道工序的顺利,提升软土地基的整体施工质量。在实际的施工中应用强夯法处理软土地基,一次成型的几率极小,要进行多次夯击才能达到施工标准,经过多次的夯击后对土质进行检查,直到达到施工强度后就可以停止夯击。

3 结束语

综上所述,路基是公路工程的支撑部分,只有做好路基部分,才能确保公路的运输性能。由于公路施工中软土地基的存在,影响了路基施工的质量,所以针对路基中的软土地基,要采用有效方法加以解决,根据软土地基的土质、分布情况选用合适的软土地基处理法,并把控施工要点,规范施工,才能高效处理公路工程中的软土地基问题。

参考文献:

[1]陈正勇.公路施工中的软土路基施工技术研究[J].交通世界,2021(25):83-84.

[2]黄佳臣.市政道路施工中软土路基处理技术研究[J].交通世界,2021(25):99-100.

[3]段喜东.高速公路施工中软土路基施工存在的问题分析[J].运输经理世界,2020(14):85-86.

作者简介:毛金铭(1975-),男,汉族,本科,工程师,从事路桥施工工作

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