路桥工程中软土地基的处理技术
2018-03-25段旭军
段 旭 军
(山西路桥集团工程项目管理服务有限公司,山西 太原 030006)
城市化发展进程加快的背景下,使得路桥施工技术也在持续改善,以此可有效提高路桥施工的整体效率。但是,结合工程实际情况来看,仍存在较多需要完善的部分,如:软土地基水分侵蚀、沉降、路面硬化等问题,均非常严重。因此,为切实处理软土地基中存在的问题,需合理运用适宜的路桥施工技术,以此从根本上保证路桥施工的质量和安全。
1 工程基本情况概述
以某道路软基处理工程为例,工程面积2 000 m2,路基处理的宽度约为50 m。软土地基处理方案,试验基础设计选择了不同的软基处理方法,在完工后各路段实行土层检测。检测结果显示:软基能在不同程度改善路基土物理力学的性能,满足路基土物理力学性能方面的设计要求。
2 软土地基的主要特征研究
软土地基土层具有柔软的特点,并且含水量较高。路桥施工前如果没有实行相关处理,对于日后路桥的影响非常大[1]。软土地基,即为经软弱土层构成的地基,常可见地下水位较高的地层,因为含水量过高所致地基长期应用时,强度、承载力方面,会产生不同程度的改变。所以,路桥施工过程中,比较容易产生地基沉降状况,进而严重威胁到路桥施工的整体质量。路桥施工的过程,因为软土地基含水量非常高,所以构成的危害也是不可估量的。若是没有做好相关的处理工作,成分渗漏几率则会加大,且会影响到日后路桥施工质量、安全。故此,为提高路桥施工的整体效率,实行软土地基加固处理工作非常关键,以此保证软土地基承载力达到具体要求。在路桥设计阶段,应根据软土地基的具体状况,制定针对性软土地基处理方案,主要的目的:提高地基承载方面的能力和强度。
3 软土地基施工中存在的不足
3.1 软土地基水分侵蚀问题
路桥施工期间会遇到降雨,地基比较易于被水分侵蚀所影响。在雨水频繁冲刷的条件下,对于地基构成的损害是极大的。与此同时,软土地基由于含水量比较高,当受到外界降水、内部水分侵蚀所影响,则会危及到软土地基承载方面的能力。客观来讲,路桥施工企业多在路桥表面铺设不同类型施工材料,便于路桥施工。但需要注意的是,因为施工材料的性能有较大差异,此时为达到施工的具体要求,选择材料非常关键。不同材料密实度相比有所差异,比较易于受到外界因素所影响,而在水分侵蚀的影响下,路面密实度还会发生较大改变。
3.2 软土地基沉降问题
路桥表面沉降问题的出现,对于路桥的使用、车辆运行安全、人们出行安全等,均会造成严重的威胁。这时软土地基会随着道路荷载增加,而发生地基沉陷问题。路桥施工的过程中,软土地基若是存在加固方面的问题,在外界因素、路桥表面沉降的作用下,就不能确保车辆、行人的通行的效果和安全。部分施工企业路桥施工的过程中,因为没有实行地基处理,因此无法使软土地基结构满足具体要求,且没有实行压实操作就进行施工,故而发生了软土地基沉降现象。
3.3 路面硬化问题
软土地基稳定性并不理想,虽然实行了加固处理,然而后续施工企业会添加较多材料,而这也是发生路面硬化的主要原因。路桥施工中,所使用的沥青材料、混凝土材料,均会引发路面硬化情况。处理效果不理想,则会引发路面膨胀问题无法保障路桥的稳定性,并且不能有效发挥路桥的性能。
4 软土地基处理情况
地基施工、投入使用,均为路桥施工的重点工作。而地基处理的优劣,会直接影响到日后地基的质量、安全、稳定。所以,应加强软土地基处理工作的重视。实际施工过程,需结合软土地基的主要特征,对地基加以有效处理,进而保障路桥施工能达到稳定性的要求。
4.1 软土地基移除处理要点
软土地基移除处理,即为将强度过低的软土地基材料移除,换成高强度的土层材料,确保地基的强度能够达到路桥工程承载力方面的要求。可通过爆破、人工挖掘方式,并且结合设计的相关标准,将相关的软土地基移除,采用高强度材料填充、加固。该种处理方法,可切实的节约工程成本,合理运用时间完成路桥施工、软土地基加固施工。和其他软土地基处理方式进行比较,软土地基移除处理方法应用频率较高。选择置换材料过程,应考虑到材料防水的性能,从而在遇到降雨时,发生置换后地基受到降雨侵蚀以及沉降等情况。
4.2 添加深层石灰石处理要点
添加深层石灰搅拌,能够保证软土地基强度满足相关标准。一般会在软土地基表面铺设砂石层,粉碎后添加一定比例的石灰材料,形成深层水灰软土地基处理材料。这时,可加入软土地基,旨在提高软土地基土层强度、软土地基土层承载力。通过对比分析,发现石灰材料、砂石水泥材料在软土地基加固方面相比较,石灰材料的性能较佳,不易于受到水分因素所影响。同时,能够合理运用相关设备实行粉碎处理,获得最佳的加固效果[3]。石灰材料应用方面,不但能满足加固的要求,而且能持续改进软土地基、软土地基性能,排除工程施工中的安全隐患。实行添加深层石灰处理的过程中,需确定砂石层的厚度,旨在有效控制配合比并做好软土地基加固工作。
4.3 真空堆载预压处理要点
真空堆载预压,可在堆载预压的条件下,将软土地基中的孔隙水打散处理。然后,将软土地基中的多出水分排除,实行加固处理工作。真空堆载预压,可加强软土地基强度,防止发生收缩变形情况。软土层内部保持固结的状态,能提高土层水平的应力,垂直应力较大时强度也会随之提高。此外,真空堆载预压,能够将软土地基中的过多水分排除,保证软土地基的强度。通过堆载预压、真空预压方式处理,其中真空堆载预压范围较广,不同的施工要点均需通过预压处理,完善系统、布置、流程,从而加强软土地基的承载能力,实现软土地基加固的效果。
4.4 垫层处理要点
软土地基的垫层处理,主要需要增加施工区域地基刚度、软土层排水结构。经对软土地基垫层的有效处理,地基承载能力、防冻胀能力方面得以显著改善。垫层中常使用:矿渣、砂等材料,后者的应用频率更高。
4.5 置换处理要点
软土地基实行置换,需要通过性能较佳的土,取代软土地基中的土。这种处理方法能降低土地承建,保证施工区域地基的稳定、安全[4]。建筑工程方面多会通过挖掘机、人力的方式,实行软土地基置换处理工作,施工效果较好且能严格控制施工的时间。
4.6 夯实处理要点
软土地基夯实处理,为应用频率较高的处理方法,能将铁质/质地较重物体挂在高空。重物放下后,撞击软土地基,以此加强土壤密度及地基强度、改善软土地基压缩性。需要注意事项:该种处理方式需在大型起重机下操作,要求重物处于稳定的状态。
4.7 排水处理要点
软土地基排水处理工作时,需要将软土地基中的多余水分排出,提高地基的承载力。建议在软土地基施工区域,构建地下水井,主要应对软土地基挤压,经水泵抽出多余水分,达到排水的最佳效果。排水管道需安装过滤装置,防止排水期间进入细小砂石、杂物,对排水管道的通畅性,构成不良的影响。
5 结语
路桥地基、软土地基承载力进行比较,存在较大的差异,因为软土地基承载力较差,所以容易发生路面硬化/坍塌现象。这时,就需要施工过程中做好软土地基处理工作,选择适宜的方法处理,充分发挥不同处理方法的作用。然后,对软土地基主要特征进行分析,进而从根本上加强软土地基承载方面的能力,为整体施工质量打下一个稳固的地基基础。