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关于公路施工中软土地基处理方面的思考

2016-06-12荆慧继

科技与企业 2016年5期
关键词:软土地基公路工程施工

荆慧继

【摘要】在公路建设中,对于路基的施工是最为关键的一个环节,路基的稳定性关系着路面的荷载力。在当前的公路工程施工中,经常会遇到软土地基,由于软土地基自身的特性,在处理路基的过程中会有很大的难度,因此,对于工程施工单位来说,就要在事前做好这方面的考虑,根据工程所处的自然环境,采取相应的施工技术和方法,确保公路路面的质量提升,据此本文就从施工的角度对软土地基的施工处理进行了分析。

【关键词】公路工程;软土地基;施工

地区经济的发展离不开道路交通的支持,我国的道路工程在经济发展的带动下取得了迅速发展,道路工程施工技术和施工工艺也得到了进一步的创新。在道路工程施工中,对于路基的处理是重要一项内容,它涉及到路基的稳定性,是确保路面荷载力的关键,当前路基处理施工技术有很多中,其中对于软土地基的处理是当前公路建设的热点,软土地基是一种特殊性的土层类型,会对施工技术的应用带来一定的难度。

1.软土地基施工中需要考虑的问题

1.1地基的综述

首先,如果地基的土质土层属于是那种很容易出现液化现象的砂性土,对于施工单位来说,就可以采用振动压实的方法或者是挤实砂桩的方法来进行施工。对于粘性土质来说,除了压实法之外可以采用其他类型的方法,但是,需要注意的是最后所采取的方法要尽可能的减少对地基土基的影响。

其次,地基的结构,地基的结构因地而异,不同地区的土质有很大差异,对于那些较浅的软土层来说,最为常见的方法就是表层处理法,它的构造物基础宜选用开挖换填法;而如果软土层的厚度较厚,则可以采用其他的处理方法来与表层处理法相配合使用。此外,对于存在有砂层的且很薄的软土层来说,可以采用表层处理法或者是荷载压重法。

1.2公路自身的性质

首先,公路的等级状况,如果公路建设的等级越高,其平整度要求就越高,这就需要采用相应的沉降处理措施;而如果公路道路的等级较低的话,则可以事前铺设简易的路面,直到沉降结束之后,再开始铺设正式路面,这样的好处是可以节约建设成本。

其次,道路的形式,对于软土地基的施工技术选择,需要重点考虑的两个要点是对路堤设计的高度和宽度,采用换填法的话,不能适用于较宽且高度较低的路段中,以免造成局部的破坏;如果路堤的宽度较窄且高度较高的话,它的下层部分很容易被填换。相对来说,压重法的采用一般不适用于高度较高稳定性较好的路堤施工中,此外,路堤如果越宽越高的话,那么地基所产生的压力球根部越深而引起的深处粘土层沉降[1]。

第三,施工道路的位置,如果施工地段较为一般的话,施工外剩余沉降不会再出现沉降,那么路面的平整度就可以得到确保,但是,如果存在于构造物相连接的地段,剩余沉降所造成的错台和路面会形成对行等的危险状况。

1.3施工的实际条件

公路施工有很大的不确定性,不同地区的公路施工状况各有差异,例如地势较为平整的地区在施工时就不需要过多处理地基基层,而对于山区地区,它的地形条件较为复杂,起伏较大,在施工前要做好相关的地基基础部分考虑。施工条件的差异使得施工所选用的处理方法也不相同,最后所起到的经济效果也不一样,一般来说,它的主要影响因素包含有多个方面,如施工工期、施工原材料以及机械设备等条件。

1.4施工的周围环境

首先,路基施工会对周围的环境产生一定的影响,例如常见的噪音、水污染等等,并且地基施工所带来的振动也会对周围的土体产生影响,这些影响因素都要在事前选择施工技术时考虑在内。

其次,如果地基较为软弱的话,其周围的地基就会出现较大的沉降或者是隆起现象,这是因为软土地基的强度和稳定性太差造成的,而且在路堤坡脚附近建设其他工程时,还需要对剪切变形进行有效控制,减小总沉降量。

2.软土地基处理的方法及其应用条件

2.1换填法

这种方法主要适用在那些路基基层较浅的工程中,如果含水量较大且软质部分易被挖出的话就可以采用这种方法,这与我国大多数地区的自然环境是相符合的[2],除此之外,如果沉降现象较为明显并且变形较为严重的地区也可以采用这种方法,但是需要注意的是,在实际应用的过程中,要在事前做好排水工作,把多余的水分及时排出,对存在的不合适的材料及时处理掉,然后再采用封层回填的方法进行回填,在回填的过程中还要注意对施工材料的把握,要尽可能的以砂、砂砾以及灰土等为主。

2.2抛石挤淤法

这种施工方法在实际应用中,具有简单易操作的特点,它指的主要是在需要进行路基处理的路段中,在路基的底部抛投一定数量的片石,这样在这些片石的作用下,地基底部的淤泥可以被挤出,进而实现增强地基强度的目的[3]。它的实际应用主要适于那些常年积水的洼地和排水较为困难、厚度较薄且表层无硬壳等的泥沼中,也可以适用在厚度在3——4m的软土中,具体的如下图所示:

2.3表层处理法

公路工程如果所处的地区地质条件非常好,但是土基基础却很软弱,主要是因为它的含水量较大引起的,对于这种情况的处理就可以选择表层处理方法。这种方法是在进行填土处理之前,先开挖沟槽,把地表水尽可能的排除,在地表水排出之后地表的含水率会大大下降,基本上可以满足施工车辆的运行要求,此外,为了确保所开挖的沟槽满足盲沟的效果,这里建议最好选择性能较好的材料来进行回填,例如透水性较好的砂砾和碎石。

2.4碎石樁处理方法

碎石桩处理方法主要指的是采用一个震动的管状设备,在水流的作用下,利用电击或者是水冲等的方式在软弱的粘土中成孔,成孔之后再把碎石等坚硬的材料填入到孔内,之后就可以形成一个直径较大的桩体,这个桩体的主要构成成分是碎石,碎石桩和粘性土的结合会形成一个符合地基,这样可以提高软土地基自身的整体抗剪强度,进而避免了地基沉降现象的发生[4],从其实际应用来看,它主要是通过挤密砂体的振冲技术演变而来,进而产生一个类似于钢筋混凝土的复合型结构,这个复合型结构不尽可以避免地下水温的影响,而且造价成本也很低,可以大大避免路基沉降问题的出现,也是因为这方面原因,它在现代公路工程施工中得到了普遍应用和推广。

2.5竖向排水固结处理方法

这种方法是通过在地基之中设置排水体,在排水系统的作用下把地层中含水量较高的软土层所渗出的水进行集中的排出,从其结构构成来看,它主要包含有两部分,即排水系统和加压系统[5]。常见的排水体有两种,即砂井排水和塑料排水带排水。

砂井排水主要的作用是对砂井的位置间距L和砂井直径D起到确定作用,这些和工程所处的土层含水量大小密切相关,然后再对其含水量大小进行统计。一般来说,井距采用最多的范围是在2——4m之间,而砂井的直径则是在0.2——0.3m之间,在平面所呈现的是矩形梅花形状;相对于其他排水法来说,塑料排水带排水的优点就是,它的滤水性非常好,排水的通畅性也很好,最后的排水效果十分有效,除此之外,它的施工速度快,施工工期短的特点也很显著,在这种方法下每一台插板机每日最大可插板至少是15000m,最重要的是,它的造价成本很低。但是需要注意的是,这种方法也存在着很多的缺陷,由于排水带材质是塑料性质的,很容易在长期的使用过程中出现老化现象,进而造成排水效率下降,在施工阶段要严格按照施工方案的设计进行施工,在具体的施工中,还需要保证排水板不会出现扭曲现象、透水层不会被污染而且透水膜也是完好无损的,此外,塑料排水板还需要采用滤水膜内平搭接的方法来完成连接,所搭接的长度要控制在200mm以下,不能过长。

总结

随着我国道路交通运输事业的迅速发展,公路工程施工量逐渐增多。在当前的公路施工建设中,对于路基的施工处理是施工中的一个重点,它的施工质量关系着道路路面的实际承载力,从目前的施工现状来看,对于路基的施工处理方法和技术有很多种,对于不同地区的公路建设来说,路基的处理方法也不同,本文通过对路基施工所要把握的重点分析,阐述了在路基施工中的几个重要方法,并对其应用的基本要求做了简要总结,希望可以给同行业提供参考借鉴作用。

参考文献

[1]杨涛.公路工程中软土地基处理的施工分析[J].城市建筑,2014,(4):259-259.

[2]刘玉龙.关于道路施工中软土地基处理问题的思考[J].新材料新装饰,2014,(9):579-579.

[3]李娜,马智强.公路施工中软土地基处理技术的探讨[J].科技与创新,2015,(7):132,136.

[4]魯政,赵炜.对于软弱土地基处理问题的思考[J].房地产导刊,2014,(31):420-420.

[5]王东翀.关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J].商品与质量,2015,(6):101.

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