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公路施工中软土路基处理技术的应用

2014-08-15费鹏举九江市公路管理局九江分局江西九江332100

江西建材 2014年24期
关键词:夯法软土碎石

■费鹏举 ■九江市公路管理局九江分局,江西 九江 332100

1 软土路基技术简介

1.1 软土路基处理技术的发展史

软土路基处理技术在我国公路建设事业发展的过程中为其注入了新能量,不断地在发展过程中改进技术,公路软土路基处理技术拥有较为悠久的发展史,该项技术在长期的发展和日益积累的实际操作当中都得到了很大的创新和进步,人们对这项技术的应用也越来越娴熟,如今的许多先进应用技术都来自于对原有技术的创新和改良,根据史料记载,我国早在三千年前就有了用木头、麦秸、竹子等物体来加固地基的方式,随后石头、大密度软土也被用于地基加固,如今回顾路基处理技术的发展历程,其迅速的发展速度为公路建设做出了巨大贡献,根据其发展时间划分大致可分为两个时期,第一个时期是建国初期,该时期应用的路基处理技术主要有挤密土桩、化学灌浆、砂石垫层等,第二时期是自20世纪80年代伊始至今,随着改革开放的进行,各行业都处于快速发展时期,建筑工程行业也在着力发展市场,大量引进国外先进路基处理技术与实施理念,在我国建筑事业中广泛推行,促进建筑事业的快速发展。

1.2 关于软土路基处理技术概述

软土路基技术能够促进我国公路工程建设事业的良好发展,有效提高企业的经济利益和社会效益,提升我国公路路基处理技术水平,近年来,我国主要依靠引进国外先进的公路建设技术,在运用和总结的同时,不断对我国现有的处理技术进行深入的思考和创新,经过多年的经验综合和实践应用自主研发了新技术,例如低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法、真空预压法等。

2 常见的公路软土路基处理技术方法及其适用范围

2.1 换填法

换填法是将基础地面下不太深的一定范围内的软土层挖去,然后用质地坚硬、强度高、性能稳而抗侵性强的碎石、卵石、砂、灰土、素土、煤渣等材料进行分层填充,同时采用人工或机械方式分层压、夯、振动,使其密实度符合要求规定,成为合格的人工地基。若地基软土层较薄,且上部荷载较小时,也可以直接用人工或机械方式进行表压层、夯、振动等密实处理,以到换填加固地基的效果。

2.2 排水固结法

排水固结法就是先在公路地基中设置竖向排水体,例如砂井等,然后对建筑物本身的重量进行利用,使其逐渐加载,或在建造建筑物之前,在场地先进行加载预压,使土层整体孔隙水能够排出,然后逐渐固结,地基沉降,并同时逐步提高强度的方法。

排水固结法是饱和软粘土地基在荷载的作用下,水在孔隙中慢慢被排出,空隙体积渐减,地基固结变形,同时伴随超静水压力的逐渐消散,有效应力得到了逐步提高,地基土强度逐渐增长。

2.3 水泥搅拌桩法

搅拌法又称“MIP工法”,最早起源自美国,于1953年引入日本,随后日本各大企业相继研制出效率、规格各异的搅拌机械及方法,将这种方法进行广泛推广和应用,随后该项方法于1977年传入我国,由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院联合研制,其研究成果于1980年通过认定,由此开始广泛应用于各类建筑工程中,截至当前,水泥搅拌法已然成为了公路软土路基处理技术中一种常见的方法。

2.4 强夯法与强夯置换法

夯置换与强夯挤密在加固机理上是不同的,应用的范围也不同,强夯挤密法一般用来对碎石土、砂土、饱和度低的粘性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基的加固,对于较高饱和度的粘性土等地基,如果能够充分证明强夯法的合理性则采取强夯法来进行加固,我们一般认为强夯挤密法只在塑性指数Ip≤10的土中适用,对于有竖向排水系统的软粘土地基的设置,目前就是否采取强夯法的处理问题尚有不同意见,对厚度小于6m的软粘土层采取强夯置换法来进行处理,夯实与填碎石等粗粒同时进行形成深度3~6m,直径约为2m的碎石桩体和周围的土体共同形成复合地基,也能达到很好的加固效果,同时,强夯法所带来的噪声、振动等公共弊端也应引起重视。

3 实际应用中软土路基处理技术方法的不足之处

3.1 理论与实践不能相应符合

理论和实践的结合能够促进工程的更好发展,而实践一般是建立在理论的基础上进行的,公路建设事业在实施过程中,以理论来指导实践是非常重要的科学依据,但公路工程建设中关于路基软土技术处理方法的相关理论知识是非常少的,因此,加快对路基处理技术的理论研究是目前发展的较为重要的一步。

3.2 不符因地制宜的施工原则

施工中要遵守因地制宜原则,不可盲目选址施工,在公路中不同的位置对施工技术要求是不同的,在施工之前必须要先对周边环境进行细致考察,如今,对于公路软土地基处理技术缺少多种不同技术的比较,还不能形成一个健全的方式方案,因此,每段公路的建设都要符合因地制宜原则。

3.3 施工机械技术不成熟,降低技术实施效果

公路建设事业的快速发展带动着施工机械的大量生产应用,但在其过程中出现了许多技术并不成熟的施工机械,其功能和生产效果不符合我国公路建设要求,不能对公路的质量有一个充分的保障,使技术实施的效果大大降低。

4 公路施工中软土路基处理技术新的发展方向

4.1 软土路基处理技术及材料的新的发展方向

立足于公路工程的实际发展情况,不断创新原有的技术理念,发展新方法,例如碎石桩法,该方法能够较好地对深层地基相关稳定性进行处理,有机灌浆材料和无机灌浆材料都是软土路基处理中较好的物料选择,在未来的发展过程中,将理论和实践结合的过程中不断对地基处理材料的采用进行创新,能够进一步提高地基处理水平和工程质量。

4.2 软土路基处理技术中机械设备的发展

可变距双轴深层搅拌轴、深层搅拌机的研制在提高工作效率上都起到了很大的作用,高压喷射注浆机也对高压喷射注浆法的使用范围有了一个很大的扩展,干法振动成孔器的研发也促进了干法振动碎石桩技术的发展。各机械设备的研发和创新都大大促进了公路施工中软土路基处理技术的发展与成熟。

5 总结

对公路施工中软土路基的处理是公路建设工程施工中的必要需求,也是确保物流顺畅和交通安全的必要前提,在公路建设行业中重视公路软土路基处理技术是保证公路建设的有效保障,在实际应用中,填换垫层法作为最常见和使用最广泛的实用技术被大多公路建设团队所采用,从施工工艺、技术要求上对其充分了解掌握,进而将其应用于实践当中,提高公路软土路基处理的能力及水平,为公路建设工程的顺利开展打下一个稳定的技术基础保障。

[1]金建新,聂善文.高速公路软土路基搅拌桩施工与建设分析[J].工程建设与设计,2010,(07):85-86.

[2]朱磊,张守起,姜吴刚.等.塑料排水板排水固结法在路基软土施工中的应用.[J]浙江建筑,2010,(10):63-64.

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