公路工程中软土地基处理技术应用
2020-01-18曹晶晶李东坡河南汉通公路工程有限公司商丘睢阳区分公司
曹晶晶 李东坡 河南汉通公路工程有限公司商丘睢阳区分公司
一、软土地基的特点分析
(一)灵敏性
当软土结构未受到破坏时,还具有一定的抗剪强度,但是如若一旦受到扰动,则就会导致其抗剪强度直线下降。
(二)抗剪强度不高
一般软土表现出来的是流塑状态,当遇到外部较大的荷载,其抗剪性能就会受到一定影响,这其中的关键则在于排水,如若土层具有良好的排水出路,它也将会随着荷载的增加而愈加稳固;如若缺乏良好的排水出路,那么荷载越大,其强度就会越小。
(三)孔隙比大、含水量高
软土的天然空隙比通常是在0.7~1.2 区间,含水量则大都为40%左右,最高的可以达到200%。
(四)透水性低
虽然软土含水量高,但其透水性却极低,这也会极大地影响到地基排水结构,当地基土体受到相当的荷载后,表现出极高的空隙水压比不利于地基的稳固。
(五)压缩性
由于软土地基具有极高的压缩性,而将公路工程建设于此地基上时,将会较易发生沉降问题,特别是当出现不均匀的沉降时,会使公路工程出现裂缝及变形等问题。
二、软土地基危害形式的表现
(一)剪切拉裂损坏
由于软土自身重力以及震动荷载的作用下,发生剪切拉裂破坏,土体强度大幅下降,表现出极强的流动性,致使软土层会发生向侧边的滑动。一般在实际工程中的表现为临空面的车道发生沉陷、土体隆起。由于剪切拉裂的破坏会导致公路路面的大面积裂缝,当诸多裂缝都连结之后则会使整条公路遭到严重损坏。
(二)工程浸水沉陷
如若公路工程选择在排水较为不畅的地段,由于大量水的淤积导致侵入路基,如若长时间发生行车荷载,在软土自身的重力以及外界温度影响等因素的作用下,在软土路基的交接处则会极易发生沉降,而不均匀的沉降也会致使公路路面发生裂缝及变形:大量积水深入到裂缝中去后,使路面发生局部凹陷的问题,造成行车的不稳定。
三、软土地基处理技术分类
在公路工程的建设施工中,软土地基处理是一项重要的工作内容,直接影响了公路工程的施工质量。随着科学技术的不断进步和发展,我国公路工程的施工技术水平也得到了提高。在软土地基的施工中,应用的处理方法,包括不同的种类,例如排水固结法、换填法、强夯法、深层搅拌法和高压喷射注浆法等。
(一)换填法
换填法是公路工程地基施工中,一项特殊的软土地基处理技术,主要是在一定的地基范围内,清除地基中的软性粘土,重新回填具有较强硬度和较好稳定性的石头或者土,使土夯实的方法。通常情况下,这种方法都是在应用其他软土地基处理技术不能实现较好效果之后,才使用的。换填法具体的操作步骤是:清除公路工程施工中的软土地基,利用沙土、石头或者煤块进行重新回填,然后应用强夯法或者是排水法处理回填过的地基。这种软土地基处理技术,比较适合在淤泥或者黄土地基中使用。
(二)排水固结法
排水固结法是公路工程地基施工中,一项比较常用的软土地基处理技术,主要是指提前在地基中设置袋装沙井或者塑料排水管,利用这些竖向的排水体逐步加载建筑物自身的重量,以完成对地基的夯实。排水固结法也可以在实现对建筑物的建造之前,对建筑场地进行加压。在这种状态下,建筑中的土会逐步固结,土地中的水分会逐渐地从缝隙中流出。在提高了土地强度的同时,地基发生一定的沉降,通过对地基沉降的有效控制,结合排水固结法和铺筑砂土层的处理方法,可以取得较好的效果。但是,这种软土地基处理技术会延长工程的竣工时间,因为需要较长的时间进行预压。
四、公路工程中软土地基处理技术的应用
(一)投资决策阶段
公路工程的施工过程中,一项对施工质量的提升具有较大影响的因素就是对投资决策阶段项目管理中软土地基处理方案的设置。公路工程施工中,对软土地基的处理方案进行投资的阶段,主要是指选择和决定软土地基处理方案的过程。一般情况下,软土地基的处理投资阶段,被认为是对公路工程投资机会进行研究的一项重要阶段。在对公路工程施工中应用软土地基处理技术的规范和施工工艺进行编写的时候,主要的编写内容包括选用涉笔、生产布置、软土地基项目的选择、软土地基的地点、生产工艺和公路工程施工地区的标准等。公路施工单位可以对软土地基处理施工项目的可行性进行相关研究,应用科学的方法和细致的计算,设计出最合理的软土地基处理施工方案。
(二)项目设计阶段
项目设计阶段公路工程软土地基的处理,是一项重要的工作,可以提高公路施工方案的合理性、可操作性和科学性,保证公路的施工质量和施工效率。主要的设计方法,包括;根据公路工程施工中设计的软土地基处理方案的设计原理和方法,协调设计目标的关系;通过对技术方法和技术手段的逐渐完善,实现对软土地基处理技术的优化设计;严格按照公路施工中软土地基的处理方案标准进行施工,在施工中应用标准设计,并且进行推广;对公路施工软土地基的处理方案进行分析,找出影响因素,进行有效控制。
(三)项目实施阶段的应用
项目的实施阶段是公路工程地基施工中一项最关键的环节,是实现对软土地基处理技术应用的重要内容。在进行软土地基的处理施工前,首先要保证软土地基处理施工方案的合理性,针对施工中遇到的一些问题,进行相应的及时处理,无论是设计单位或者是施工单位对公路工程项目进行变更,都需要作出书面报告,表明变更的原因,提供工程量计算书和在实际的施工中,会对公路工程软土地基的处理方案进行影响的说明书等,只有做到这些,才能为软土地基处理技术的有效应用奠定良好的基础。在公路工程的施工阶段,实现对软土地基处理技术的有效应用,需要加强地基处理方案的编制和管理,有效地控制软土地基的处理方案和变更要求,严格保证公路工程的施工质量,才能发挥软土地基应用的重要作用。
五、结语
当公路工程涉及在软土层地区施工时,在施工过程中对软土地基的稳定性以及建设完成之后发生沉降是需要施工人员高度关注的一个重要问题。随着我国科学技术水平的不断提升,愈来愈多的软土地基处理技术应用到工程实际中去,在应用的过程中,必须要对软土地基的特点予以清除,并坚持因地制宜的原则,采用针对性的处理技术,提高软土强度,预防地基的不均匀沉降,保证软土地基的稳固性,确保公路高质量施工及后期使用安全性。