公路路基施工中软土路基的处理措施探究
2015-10-21邹正勇李晓燕
邹正勇 李晓燕
【摘要】公路施工时,经常会遇到软土地基,如果处理不好,将会对公路的稳定性、耐久性及安全性造成严重的危害。软土地基成因类型各异,其厚度也不尽相同,因而在处理软基过程中应先查明其地区特点和地质、土质条件并采取有针对性的对策,并充分了解每种处理措施的局限性,在特殊部位应采取综合措施进行处理,方可充分保证最终处理质量。本文结合笔者多年的公路施工经验,对软土地基的处理方法做了探讨,以期为相关人员提供借鉴。
【关键词】路基施工;软土路基;处理措施
伴随着城市化进程的加快,公路工程施工过程中的各种质量问题也逐渐涌现出来,比如地基不稳,路面裂缝,地基坍塌等,这些形象工程和豆腐渣工程不僅仅造成巨大的资源浪费,也使得居民的生命财产安全受到了严重的威胁,不利于社会的稳定和谐。在公路工程施工过程中,经常会遇到软地基,也就是那些在承载力方面比较差的、需要在建筑工艺方面进行特殊处理的、比较松软的地基。这样的地基是在进行公路工程施工时应该特别注意的,施工过程中一定要进行技术方面的处理才能确保公路工程施工的质量。
1 公路建设软土路基处理方法不足之处
1.1路基处理理论落与实践不符
理论结合实际才能更好的发展,而一般是在理论的基础上进行实践。公路建设事业也应该如此,用理论指导实践是很重要的科学依据,但是公路工程中各种路基处理方法的理论知识却少得可怜。目前,加快对各种路基处理方法的理论研究是发展的重要步骤。
1.2违背因地制宜的施工原则
因地制宜,不盲目施工。不同的公路位置,对于施工的技术要求也是不同的,施工之前一定要考察周围的环境。现在,公路软土地基处理方法缺少不同技术的比较,还没有一个很健全的方案。所以,每段公路的建设一定要符合因地制宜的原则。
1.3不成熟的施工机械降低技术实施的效果
随着公路建设事业的蓬勃发展,施工机械的发展也日益迅猛,但是许多施工机械仍然不成熟,它的功能和产生的效果与我国公路工程建设的需求不相符合,不能保证公路的质量,使用施工机械让技术实施的效果大大折扣。
2 软土地基处理基本原则
第一,增强地基的抗剪强度和抗压能力,以达到稳定地基的目的;第二,改善地基土质的动力性能,以防地基震裂或坍塌,稳定地基。第三,为降低地基沉降的速度,要降低土质的压缩性;第四,降低地基土质的渗透性,以避免水土流失。因此在市政工程施工过程中要考虑在原有地基的基础上将上覆较好的土层覆盖在软土上或淤泥上作为地基的持力层,若上覆的土层较薄,则施工过程中要尽量避免扰动淤泥或软土。当然均匀性或密实度较高的工业废料及建筑垃圾也可填充在软土中作为地基的持力层。但是需要注意的是有机质含量高或者具有较高腐蚀性的生活垃圾等不宜作为填充土,若只能使用这些填充土则要事先采取必要的处理措施,才可以用作地基的持力层。
3 公路施工中软土路基的主要处理方法
3.1排水固结法
对于排水固结法来说,其使用时的主要目的是为了排水,目前一般有两种方式。首先,对于含水量相对较少的软土,在施工建设时,利用热化处理完成后,把土体中所有的水分进行有效排除,强化土层的固结度,从而提高整个土层的强度。其优点是施工操作较为简便,但是对于土层含水量较高时,无法体现作用。其次,对于软土路基进行排水管道构设,并对土层上部进行有效压力的施加,把土层中过多的水分进行排挤,有利于降低土壤中的空隙比,强化软土地基实现固结变形。对于这种施工方式,一般要重视排水系统与加压系统的设计、施工以及检验。其中,在排水系统的构建上,主要可以利用砂井或者塑料排水板两种方式完成。相对来说,通过织物袋装砂井的方式较为成熟,再加上其成本较低、排水效果较好,因此目前被广泛使用。而通过塑料排水板的方式,由于其主要利用塑料排水板对软土层进行插入实现渗水的通道,因此排水的速度较快。
3.2土层置换法
除了个别情况,一般的公路都是建设在土层之上,土层的坚固程度也就成为公路路基坚固程度的直接表现。对于软土路基,可以采用土层置换法,对软土路基的土层进行替换,将上部软土层除去,更换为较为坚实的土层。虽然加大了工程施工量,但是可以最大限度地避免软土层对于公路的影响,增强公路路基的稳定性和强度,减少土层沉降的机率,从而确保公路自身的稳定性。
3.3机械夯实法
在公路施工时,对软土路基进行有效处理与强化工作时,一般情况下都离不开机械碾压与夯实的步骤。其实际施工环节上,主要要利用到压路机、推土机等相关大型机械设备对软土路基土层进行有效碾压与夯实,从而强化软土路基土层的强度与抗压性。但是,相对来说,大型机械设备在使用时,由于其耗费的成本较高,对于地形条件与施工环境具有严格的要求,因此在工程施工建设的过程中,需要充分考虑其经济性,一般要求进行大规模作业。
3.4注浆加固法
注浆法指的是将一些具有胶结或填充功能的浆液材料通过压送设备注入土层中,作用于土颗粒的间隙、岩层的裂缝或者土层的界面中,使之发生扩散、固化等,从而增强地层的强度的一种地基处理技术。注浆法的加固效果十分明显、适用面比较广,但操作的成本过高。注浆加固法又包含:深层搅拌法、深入性灌浆、通过钻孔、劈裂灌浆法等。其中,深层搅拌法比较常用。深层搅拌法多用于处理淤泥质土或者含水率较高的地层,以及一些承载力特征值小于120kPa的粉土、粘性土等。
3.5砂垫层和砂石垫层换填
在进行软地基施工过程中,由于软土地基是非常不稳固的一种地基,这给公路施工过程带来了极大的难度,因此,我们可以采用铺设砂砾层的方式来避免这一过程,铺设完成后再夯实,就可以做到稳固作用。采用这种施工技术的好处是既可以满足承载方面的要求,也可以优化地基表层的排水效果,不至于积水,使地基进一步软化。
我们可以根据设计方案选取颗粒比较大的沙砾石,必要时可以掺入鹅卵石,可以依据施工地点的具体情况而定。当选用的沙砾石确定以后,就要对地基的沟槽进行处理,如果沟槽中有积水,应该采取必要的排水措施,然后再将事先配好的沙砾石填入。填入时,要逐层进行夯实,控制好填充料中的含水量,一般控制在10%~20%之间。
3.6高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是利用高压喷射机械,将水泥、粉煤灰等强度和固结性较好的材料向软土地基深层进行注浆,以此来提高整个地基的强度。其中高压旋喷桩通过高压旋喷流切割破坏土体作用、混合搅拌作用以及压密作用,致使浆液与土粒强制搅拌混合凝固后,便在土中形成一个加固土体。现有的高压喷射注浆技术施工压力已达40 MPa,可分为高压与超高压两种工法,施工深度可达 25 m ~40 m,加固体最大直径可达 2 m,且强度稳定。旋喷法可控制加固范围,能够连成一片,旋喷成垂直桩、水平桩和斜桩,也可制成一定间距的桩柱体,只要适当调配硬化剂的用量,便能使各个施工对象得到相应的强度。
结语
软土地基作为公路建设的一种特殊情况,在公路规划如果实在无法避免时,一定要提高对软土地基土层的勘探工作,在综合考量相关影响因素的前提下,利用相关处理方法对其进行强化加固,从而保证公路施工建设符合设计通车标准,避免质量问题的出现,为我国经济交通安全提供重要的技术支持。
参考文献
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[2]金皓;公路施工中软土路基的施工技术处理研究;门窗;2014(10)
[3]周尚军;土路基施工技术及施工管理的分析;科技创新导报;2012(08)