软土路基的施工技术及处理措施
2017-03-01马浩洋
马浩洋
(黑龙江省呼兰养路总段,黑龙江 呼兰 151700 )
软土路基的施工技术及处理措施
马浩洋
(黑龙江省呼兰养路总段,黑龙江 呼兰 151700 )
结合了具体的施工经验和相关资料,通过对软土路基的施工技术及处理措施进行分析,总结出了一些处理软土路基的要点。旨在从技术的角度解决公路工程施工中软土路基的问题,保障工程质量,达到公路的安全性与稳定性要求。
软土路基;施工技术;处理措施
1 解决软土路基问题的施工技术
(1)冻结技术。这是公路软土路基施工中比较常见的一种施工技术。需要制冷设备、二氧化碳或液化氮等材料进行操作。在将二氧化碳或液化氮膨胀之后,利用制冷设备结合液压系统,确保冷却液在软土内的流动,从而达到冻结软土、增加软土的强度的目的。适用这种技术处理的软土路基,路基冻结温度一般要达到零下20度,挖掘深度必须要在8米以上,而且需要再三天的时间内通过人工操作快速冻结。
(2)高压喷射注浆技术。我国公路工程施工针对软土路基采用高压喷射注浆技术始于20世纪70年代,是从日本引进而来的。经过多年来不断地改进,如今对于这项技术的运用已经十分成熟了。其工作原理是:在钻机达到预定的深度之后,利用高压喷出水泥浆,完成软土和水泥之间的混合搅拌,形成坚固的结合体。这种方式通过改变软土的性质,显著提高了软土的密实度。另外,高压喷射技术在防止地面渗漏和下沉等方面的应用也比较广泛。
(3)压密注浆技术。有关这一技术的使用,必须结合软土路基所在地的气候和地质地貌等具体情况,然后在相关因素分析的基础上确立施工的方案。碎石桩的压密注浆技术以碎石和水泥为主要施工材料,在施工的过程中,需要把碎石投进经过加固的桩位之中,然后注入水泥,等到水泥达到初级凝结的程度,再将水泥通过预留的管道往里灌入。其优点主要在于能够充分链接碎石之间的缝隙,对桩体周围的软土实现加固的目的。在这一技术的操作过程中,还需要借助其他技术辅助操作。压密注浆技术有着诸多的优点,不仅在很大程度上节省了一定的人力,而且可以应用在任何环境之中,施工的效率也有了明显的提高。
(4)机械碾压法。虽然软土路基的施工技术众多而有效,但是机械碾压始终是公路工程施工中不可缺少的存在。在公路的修造过程中,对于软土路基采用的相关施工技术无论效果多么突出,其所改变的软土特质也都是不全面的。何况软土路基的土层厚度并不相同,分布范围也不一样,所以为了增强其密实度,最为简单直接的方式就是通过碾压机对路面反复碾压,把不平整的道路压平,厚度不同的软土压实,使路面的土地质量达到最佳的状态。通过机械碾压可以有效地提升道路的承载力,预防路基下沉,改善软土路基的土质。
(5)深层石灰搅拌桩技术。石灰作为公路修建工程中不可缺少的材料,在软土路基的施工中同样具有很高的利用价值,尤其适合在一些土壤黏度较高的软土路基中使用。深层石灰搅拌桩技术就是根据土壤黏度高的特性,按照一定比例把石灰和土壤混在一起搅拌,二者之间产生的化学反应能够起到提升软土强度的作用。这一技术的要求很高,单是石灰的选用就要经过严格的筛选和处理,关键技术的控制更是重中之重,除此之外还要结合施工时的天气状况等因素,种种要求之下使得这项技术不但操作困难,而且效率比较一般。
2 软土路基的处理措施
(1)排水固结措施。这一措施主要针对的是一些黏性的软土路基。其原理是通过设置垂直于软土路基的排水体,将黏土中的水分挤压排除。黏土在水分减少后开始渐渐固结,软土路基的密实度便会相应增加。这种技术的实施必须根据一定的地理环境,应当选择一些含水量比较少且较为饱和的软土路基。在具体实施的过程中,可以通过设置排水设备来加快水量的排除,水分排完的速度越快,黏土固结的速度也就越快,沉降量也会相应降低,从而提升软土路基的稳定性。
(2)表层处理措施。对软土路基表层的强化处理可以采用多种方法进行。首先要充分利用加固层增强土壤的稳固性和排水功能,可在软土路基表层铺垫砂石等密实度较高的材料,促进路基的下沉和水分的排出;其次,对于含水较多的土壤,可以通过“先挖沟,后填石”的方式进行排水,加固路基的底座,确保其稳固性与透水性的提升;最后,对于软土分布零散的路基,可以利用土工布等敷垫材料来提升路基抗拉能力,分散其受力状况,有效提高路基的承载力。
(3)换填处理措施。对一些像沙土地这类的土质松软路基,通常采用换填的方式来增强土壤的承载力。即通过清楚路基中原有的软土,换上一些密度较大的稳定性材料进行填充,通过改换土质实现软土路基坚固程度的增加。这种方法虽然操作简单,但是人工换填的话工程量较大,所以一般用机械作业为佳。
(4)碎石桩处理措施。碎石桩处理是软土路基处理措施中较为常用的方法。其原理就是将路基中的部分软土替换为坚固性较强的碎石桩,从而提升软土路基整体的稳定性。这一措施的应用除了有效性之外还具备了低成本、高效果的优点。具体实施步骤如下:利用带有水平振动功能的管型设备对软土路基进行振动,通过冲洗使振捣部位形成深孔,孔内加入碎石填充,以此促使碎石桩的形成,使得整体软土路基的承载能力得到提升。
(5)强夯措施。这一措施对于处理砂土、杂填土、粘性土等软土路基有着显著的作用。强夯法的操作流程比较简单:通过利用大型起重设备提升具有稳定结构的重物,瞬间落下挤压软土路基,由此降低软土地基的压缩性,增加其密实度。这种方法对湿陷性的黄土路基以及可液化的砂土路基也经常使用,淤泥质土的路基则并不适用。强夯措施的缺点也较为明显,即施工过程中产生严重的噪音污染,因此不能在人口集中的地区使用。
3 小 结
我国的公路建设工程规模日益扩大,范围遍布全国各个地区。由于我国不同地区的地质环境差异较大,土壤结构包括砂土、碎石土、素填土、淤泥土等各种各样的特质,因此建设者需要在施工的过程中因地制宜的选择合理的技术方法。路基是公路质量的基础,软土路基的处理更是公路建设过程中的关键部分。随着施工技术的不断进步,处理软土路基的措施也变得越来越多样化。但无论是施工技术的选择还是处理措施的应用,都必须结合软土路基的特质,在实际考察分析的基础上预先提出合理的施工方案。这不仅是保证路基稳定的需要,也是提高公路质量的重要基础。
[1] 马号杰.公路施工中软土路基的施工技术分析[J].才智,2013,(21):28.
[2] 金皓.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].门窗,2014,(10):105-108.
[3] 郭俊杰,刘振.公路施工中软土路基的施工技术和处理方法[J].技术与市场,2015,(08):80-82.
2016-12-15
马浩洋(1978-),女,工程师,研究方向:路桥建设与管理。
U416.1
C
1008-3383(2017)05-0090-02