公路路桥施工中软土地基处理技术
2014-08-15赵瑞萍
赵瑞萍
(内蒙古阿拉善盟公路工程局有限责任公司 750306)
软土地基处理作为公路路桥工程施工管理工作的关键环节,是整个路桥工程的基础。目前,随着科学技术的发展和进步,其推动了公路路桥施工中地基处理技术的发展进步。公路路桥施工技术中的软土处理技术不仅给我们的社会和国家带来了巨大的经济和社会效益,还为我国公路路桥建设做出了巨大的贡献。自从改革开放以来,我国对于公路路桥施工中软土地基处理技术的研究投入了大量的精力,通过综合国内外相关的先进技术和宝贵经验,总结出一套适合我国国情的软土地基处理技术。
1 软土地基形成原因及概述
软土地基顾名思义,就是指那些稳定性和土质黏性都较差的,不能或者很难直接承受路面上部所施加的压力的地基。软土地基中主要是存在强度较低,压缩量较高的软土层,该土层土壤中所含有的有机质含量一般较高,并且含有较高的空气和水分,具有土壤灵敏性强、渗水性差、压缩性高的特点。既该软土层内部结构的稳定性很差,不能够承受上部所施加的压力。软土地基的土层大多数都是通过海水、湖泊、河流等经过长期的冲刷、侵蚀而逐渐形成的。
2 软土地基施工处理原则
对于软土层地基的土质进行精确合理分析作为目前公路路桥施工总的最主要环节,其主要是从两个方面进行着手考虑的,既软土层地基自然沉降缝和特殊技术处理法。
(1)软土地基自然沉降法。该法主要是通过堆在预压的方法对土层进行处理,使其通过自然稳定的过程来达到公路路桥施工的要求,该方法具有操作工艺简单,实际效果好的优点。
(2)特殊技术处理法。所谓的特殊技术就是通过一些比较独特的方法,如强夯法、深搅法等来对松软土层进行处理,使其能够承载。
第一种方法由于所耗费的时间长、操作复杂,且对于资金、人员、设备、材料的要求较高,故主要在大中型的公路路桥施工中应用;第二种方法拥有良好的工程施工灵活性,且工程要求低,能够很好的保证施工过程的安全性,是我国现阶段公路路桥施工中普遍使用的一种软土层地基处理方法。
3 软土地基处理技术在公路路桥施工中的处理方法
3.1 软土层地基换填法
该方法主要适合于浅软土层地基的处理,首先需要将地基中软弱土层部位以下的较浅的软土层挖除,然后将一些质地较硬且比较稳定的填充材料填充在刚才挖除的区域,通常所选取的填充材料是沙土、石块、岩石块等材料。最后,需要对填充部位进行压实处理,切实保证填充材料的密实性和稳定性。
3.2 软土层地基垫层法
在实际的公路路桥施工过程中,可以通过使用砂石等材料将路堤的底部均匀、密实的铺满。这样不仅可以有效的提高地基的承载力,减小地面沉降,还能够提升软土层的排水能力,避免公路路桥的表面出现开裂和沉降现象。对于施工过程中,铺设的厚度一般维持在 0.5cm-1.2cm范围内最好,这样可以有效的提升软弱地基的排水能力,加快固结速率,进而起到加固软土层地基的作用。
3.3 软土层地基挤密压实法
挤密压实法的原理为通过对软土地基进行压实和挤压来减少软土层地基内部的缝隙以及加速地基土中水的排出速率,进而达到提高地基承载力,增加稳定性的效果。方法主要包括两种:
(1)石灰填塞压实法。该方法的主要原理是通过使用粉煤灰、石灰等强吸水性的材料,将其填充在路面上,在路面压实过程中,可以利用其强吸水性增加软土地基中水分的排除,有效的提高地基的承载力,并且可以明显地缩短施工工期。
(2)强夯法。该方法的主要步骤是通过夯实机械和压路机械设备对软土层地基进行反复的夯实、压实处理。该方法可以有效的减少地基土中的空隙,进而达到提升路面承载力的目的。
3.4 软土层排水固结法
该方法的主要原理是使用某些设备通过特定的手段(电渗、加压、抽气及抽水等)对软地基进行处理。其步骤主要是通过加设竖向软土排水装置来改善软土层地基的排水能力,进而达到有效提升承载力,加固地基的目的。此外,该方法还可以有效的防止工程前后路面出现下沉的现象。
3.5 软土层化学加固法
该方法主要包括两个主要的方法,既灌胶胶结法和搅拌桩法。
(1)灌胶胶结法。该方法的主要应用的化学原理为通过液压法、气压法将混凝土固化浆液注入到软土层的缝隙中,通过浆液的固化来改善软土层的力学承载力性能。该方法具有方法简单,见效快,工期短的优点。
(2)搅拌桩法。搅拌桩法是通过利用水泥水化、水硬的特性,使用搅拌设备将其与软土充分地结合,进而形成坚固的基层柱体,待两者化学的反应结束以后可以形成一种新形式的地基,明显地提高地基的承载力。
3.6 软土层地基的土工织物加固法
该方法就是在软土层中的缝隙内部加上土工合成物,使其在一定的程度上密实松软地基,有很好的排水、过滤、防渗、加固效果,是目前公路路桥施工中使用最为广泛的。
4 软土地基处理技术的发展
基础工程在整个公路路桥的工程的总造价和总工期中占有 1/3-1/4的比例,在那些地基更加薄弱的的地区其所占的比例更大。我们国家国土面积排名世界第三,地域辽阔但地形复杂,因此在经济建设时期,复杂的地形、地势对基础工程来说是一个严峻的挑战,同时也推动了地基处理技术的发展。其中最主要的是面对我国地域辽阔、地形复杂的地质环境,我国公路工程创造性的因地制宜,有针对性的运用各种手段、各种技术来处理不同的地质情况,进而形成了一套适合我国国情的地基处理技术。