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对公路工程中软基路段施工技术的探讨

2015-12-22曹立君

中国新技术新产品 2015年20期
关键词:路堤软土碎石

曹立君

(青海交通职业技术学院 ,青海 西宁 810000)

公路地基的稳固性与否直接关系到整个公路质量的高低。普通硬质土壤的地基在施工的过程中尚且需要反复的质量检验,何况软土地基,施工难度可想而知。而我国幅员面积辽阔,地形地质条件复杂,为了满足广大人民群众的出行需求,在软土地段进行公路施工建设是必不可免的,对此,只能通过技术手段规避不利的条件。目前,在施工领域中,用于改善软土地基施工质量的技术手段比较繁多,但每一种技术手段都有其特定的使用限制条件,对此需要不断的进行深入化的研究和分析。

1 目前软土地基施工中存在的主要施工难点

1.1 液化。液化,指的是在动荷载的长期作用下,饱和松砂孔隙水的有效应力会下降,压力会增加,当有效应力下降到0时,砂土就会表现出液体的一些特性,于是重量较轻的构筑物就会出现浮动,而重量加大的构筑物则会下沉。非饱和性砂土由于自身孔隙压力上升较小,因此不会出现液化情况,但是其强度也会有所下降,并且出现较大变形,同时产生失稳和沉降问题。

1.2 沉降。在软土地基上铺设公路,经常会遇到沉降的问题,软土尤其是软粘土地基的含水量一般较高,压缩性较强,加之软粘土的固结系数和渗透系数较小,因此所需要的沉降时间极长(即固结所需要的时间极长),有些深、厚的粘土层的沉降甚至达到了几十年之久。同时,地基土的过量沉降还会导致桩的负摩擦力问题,进而造成上部结构或桩基的破坏。除了上部荷载过多会引起沉降外,地下水的过度抽取也能够导致软土层的沉降。

1.3 失稳。较之前两个影响公路施工的因素来说,失稳是影响公路质量最根本最常见的因素。在软土地基中,土壤中含有大量的水分、泥沙等,土质的密度比较大,土质疏松,难以保证公路的正常荷载。即使通过现代的施工手段排除了大量的水分,能够保证施工的正常进行,但是在使用一段时间后,会出现严重的沉降状态,轻则导致公路路面出现裂缝,重者会使公路损坏,存在严重的安全隐患。

2 改善软土地基公路施工的主要方法

2.1 减轻路堤荷裁。软土地基难以承载较高的荷载,因此,如果降低路堤的荷载,就能够有效的环节施工压力,提高公路的使用质量和使用寿命。具体可以有两个有效途径:其一,降低路堤的标高;其二,采用较轻的路堤施工材料。无论是哪种施工手段都需要进行多方的协调沟通。

2.2 地基处理。通过搅拌其他的材料,从而改善软土地基的整体松软性。例如,在软土地基中掺入大量的熟石灰,石灰与水发生化学反应,生成碳酸钙这种固体,既起到了降低水分的效果,同时也增强了地基的稳固性。当然也可以在软土地基中适当的置换钢筋混凝土柱桩,增强地基的稳固性。

2.3 桩基础。桩结构的使用能够从两个方面对软土地基进行改善。首先,利用质地紧密的钢筋混凝土桩结构,能够让公路在施工建设的过程中横跨软土地基,这样就有效的避免了软土地基中存在的安全隐患和施工难点;其次,如果不利用桩结构跨越施工软土路段,也可以适当的增加混凝土桩柱,分担软土地基所承受的公路荷载量,从而确保软土地基公路的使用安全。

2.4 综合处理。所谓的综合处理顾名思义就是在软土地基的公路施工过程中,依据软土地基的实际情况,以及施工单位的施工水平。投资方的投资资金等因素,进行上述方法的综合运用,具体问题具体分析。近年来,综合处理的方法越来越受到施工单位的青睐,主要是通过反复的评估计划之后,制定出的综合处理方案既能够保证公路施工的基本质量,同时还能够最大限度的降低施工成本,实现经济效益与使用效益的共赢。

3 运用在软土地基的施工技术

科学技术是第一生产力,如果在软土地基的公路建设施工中,能够适当的运用相应的科学技术,那么一定会起到事半功倍的效果。而广大的施工单位也早以认识到这一点,已经进行了施工技术的开发与研究,并取得了一定的成果,下面我们对几种比较成熟的施工技术进行具体的分析和介绍。

3.1 高压喷射注浆技术。这是一项从日本引进的软体地基处理技术。简言之,就是利用专业的钻头,钻进一定深度的软土内部中去,再利用高压原理,将已经搅拌好的混凝土利用高压直接冲进软土中。需要强调的是,在这一过程中钻头要不断的旋转,从而使混凝土浆液能够与土壤进行最大程度的融合,确保整个路基稳固均衡。

3.2 复合地基处理方法。目前比较常见的复合地基处理方法主要有粉喷桩、旋喷桩和碎石桩三种。粉喷桩的施工条件是:(1)软土层的厚度必须在10m以上,低于10m则不考虑使用粉喷桩;(2)各个粉喷桩之间距离必须是等距的,分别为1m。过于大的距离粉喷的效果不好,过于近则可能导致资源浪费。虽然粉喷桩的施工效果比较好,但是它的成本比较高,是普通软土地基处理经费的三倍左右;旋喷桩的施工效果较之粉喷桩而言更好,喷洒的质地更为均匀,地基的稳固性更高,但是造价也是粉喷桩的两倍以上,一般施工单位从工程造价方面考虑,基本上不采用这种施工技术;碎石桩的工程造价相对而言比较低,但是对于搅拌的要求比较高,必须进行反复的均匀搅拌,施工难度也相对较高。

3.3 压密注浆碎石桩处理方法。压密注浆碎石桩技术通过在被加固场地的桩位成孔。投碎石,然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆。等水泥浆液初凝后,通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆。使桩体及桩周土体进一步密实。

结语

总之,软土地基在公路施工中不能避免,而处理软土地基的施工方法也比较繁杂,广大施工人员一定要结合施工公路的实际情况,进行综合性的分析和评估,最终选择最优的处理办法和手段,同时要加强软土地基施工的监测力度,确保检测工作公正公开公平,一旦发现施工质量,必须及时叫停,只有这样才能不断的提高我国公路施工的质量,保障百姓的基本人身安全。

[1]杨仲元.软土地基处理技术[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2]JTGD40-2011,公路水泥混凝土路面设计规范[S].

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