软土地基处理技术在公路施工中的应用探究
2018-05-14李学森郑金飞
李学森 郑金飞
摘 要:公路软土地基施工是对整体施工质量的重要体现,施工单位在实践中要正视软土地基施工技术的重要性,选择与设计要求相符的施工技术、措施,从而全面开展软土地基施工作业,满足地基变化与工程性质,减少施工结束后地基的不均匀沉降,提高地基的强度与稳定性,为控制公路整体质量提供保障。本文对公路施工中软土地基施工的技术要点进行了探讨。
关键词:公路施工;软土地基;施工技术;要点
1 前言
软土地基一直以来都是公路施工中的一个难点,要确保软土地基在施工过程中具备稳定性与合理性,要根据气候与地理条件进行综合的分析考虑,积极的引入先进的技术与设备,保障软土地基在施工过程中可以得到质量的保障。
2 软土地基施工常见问题及难点分析
如果在公路工程建设过程中不能有力确保软土地基施工的质量,很容易带给公路压实度严重影响,同时还造成路面出现硬化和沉降现象。针对公路施工建设中软土地基施工存在的问题进行了总结,分为以下几方面进行了论述:①公路的压实度受到影响。由于软土地基的土层结构比较特殊,所以在实际施工时很容易发生压实不得当的问题,使公路的稳定性得不到保证。此外,如若施工时遇到长时间的降雨,会导致公路遭受雨水的侵蚀而使施工质量受到影响;②引发沉降问题产生。如果在地层浅层有一定的降水,加之地下深层含有的地下水,会造成水土流失现象发生,软土地基的强度就会有所下降,使得公路出现大面积地面沉降现象,影响到自身的使用期限和施工质量;③路面硬化问题。通常公路施工时会大量的采用沥青和混凝土进行施工,而本身沥青与混凝土的稳定性不高,如果施工不当就会引发路面内部硬化和裂缝问题产生,由于软土地基自身的稳定性就不高,很容易在公路施工时发生路面硬化问题。
由于软土地基无法承受太大的载体,所以实际开展公路建设时会有很多的困难之处。①在软土上进行挖掘时会给软土层面造成很大的压力,继而引发土层松弛而造成滑动现象发生,如果出现滑动现象,整个工程建设的质量都会受到影响,还会使工程稳定性得不到保证,增加公路施工的危险系数;②如果在建筑物的四周进行挖掘,其附近的土质就会受到相应的影响,使得土质压力不断增加,而建筑物就会出现倾斜现象。③软土地基本身富含大量的松软土和泥炭土,软土地基想要固结需要很长时间,而且非常容易变形,这都使施工难度增加。而且,软土地基自身所含有的水分非常大,在施工时要制定妥善的措施加以防范,如果处理不得当就会影响到工程的稳定性,使得公路施工建设的质量及技术要求得不到满足。另外还要妥善处理软土地基的孔隙水压力,不然会使工程周边地面出现隆起现象,对于工程建设有很大的负面影响,一系列问题都使公路中软土地基施工难度增加。
3 软土地基处理技术在公路施工中的应用要点
3.1 地表排水
想要增加软土地基的稳定性与牢固性,就需要减少其的含水量。在表层粘性土壤里适当的增加添加剂,提升固体成分含量,增强凝固性和稳定性,改善软土地基的强度。地基的软土层由于含水量较大,土壤固态成分含量不高,所以需要在上方铺设一层砂垫层,砂垫层有着很好的排水功效,具有良好的上层与下层双向排水功能,有效的减少了软土地基中的水分含量,为后续的施工减轻了压力。软土地基还会出现因为上层土层受力不均导致的土层局部塌陷和侧向沉降变位等情况,针对此类现象,可以使用铺垫材料来增强土壤的抗拉力,利用外部材料来改善土壤的强度,避免再次出现侧向沉降现象。为了提高软体地基的支撑能力,也可以在土壤的关键节点搭建内部支撑支架,提高地基的支撑能力。根据现场的软土地基的实际负荷面积大小,地表强度的大小来选择合适的铺垫材料。
3.2 粉喷桩加固
软土地基由于自身强度不够,所以为了能够满足大型机械的行走要求,就需要及时的清理地基上方的杂物障碍,保持场地的平整,铺设可以减缓压力和增强抗力的碎石和砂土垫层。对于一些地势较低的施工现场,还需要添加粘性土壤,以增高施工现场的地势。这一系列的方法都属于粉喷桩加固方法,在施工前需要对现场进行全方位的考察,要对施工场地的土工实验报告、地表落差测量资料以及地质报告等都进行明确的调研与验算。要通过实地现场的试桩实验,才能确认是否适合采用粉喷桩加固法。
3.3 排水固结法
软土地基也具备地基的普遍特性,可以利用自身的固结特性,对地基进行大幅度的负荷加压,有效的将其中所含的水分排出,从而确保地基的强度增加,符合施工的标准。普遍的方法是在软土地基中修建垂直排水柱,临时的为地基增加了强度,然后利用相应的地基加固技术对地表进行加压,深层排水固结,以达到排出水分的目的,并从而提升了软土地基的承载能力。一般而言,还会应用到缓速填土法等方法,针对一些地基条件较差的泥炭地质,采用固结法的效果最佳。
3.4 加载法
加载法的原理是通过特定的技术让软土地基沉降,缩小体积,从而增大了密度,加大了地基的强度。加载法也可以算作固结法的分支,利用减少间隙水压来提升强度的原理。依托大气加压法来使得间隙水压降低,提升了效应力,从而促进了软土地基的固结,增加了耐压力。还可以采取降低地下水的水位,有效的保证软土地基的中部有砂层和上部软土的受压层面,为了保证地下水位可以降低,在施工现场的四周围上钢板,修建人工水渠进行疏水,有效的降低地下水位。填土加载法需要在施工前进行准确的验算和测量,对负荷的重量与沉降时间都有着明确的规定,为了防止在对软土地基进行沉降时有过剩的残余物质出现,影响了地基软土的稳定性和承载力。在施工现场需要对每一个环节都进行严密的监测,保证施工的准确性,防止因为误操作而导致地基被破坏的现象发生。
3.5 挤密法
利用桩孔将土和灰土通过外界的施压打入,从而使得原本松软的软土地基增大了密度,加強了抗压稳定性的方法,被称为灰土桩挤密法。一般在处理面积较大,厚度较高的湿陷性黄土地的时候,会采取此类方法。可以就地取材,大批量的运送灰土,按照一定的比例进行人工地基与机械混合的方法,将砂石与灰土等从桩孔打入进地基中。由于杂质中往往会含有石灰等成分,在与水融合会发生反应,很容易发生堵塞的情况,所以需要在施工前进行过滤,将石灰类的杂质进行剔除。
3.6 换填施工技术
换填施工技术指的是挖除公路软土地基范围以内的土壤,回填有良好稳定性的土、石。如果软土距离地面较近、厚度较小、地面上有稻田、鱼塘或虾池,那么其表面往往存在腐泥,此时可直接挖除软土、腐泥,用适宜选料或优质砂砾换填,彻底消除隐患。针对公路施工现场勘测情况,可适当选用软土地基换填施工技术,用机械或人工挖除对路基稳定性有消极影响的软土,置换低压缩性的、无侵蚀作用的散体材料,分层夯实。依据软土层分布形态以及开挖部位,具体分为局部开挖换填、全面开挖换填,深度往往不超过2m;开挖边坡的明确要以深度、土壤抗剪强度为依据,两者的比例通常约1:1;开挖换填材料包括砂卵石、灰土、碎石以及工业废渣等。
4 结束语
总而言之,公路工程施工要加大对软土地基技术处理的研究与探索,针对软土地基含水量高、土壤间隙大和稳定性差等特征,并充分结合实际施工状况,从而制定有针对性的处理方法和策略。
参考文献:
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