公路施工中的软土路基处理技术研究
2020-11-27陈垚
陈垚
佛坪县农村公路管理局 陕西汉中 723400
1 公路施工中软土基地的特点
由淤泥和砂石等组成的相对软弱的土层为软土基地,软土基地的强度不高,含水量大,透水性能不佳,在外力的冲击与碾压下,通常会产生较为明显的压缩,没有坚固性。不仅如此,软土基地中含些许的有机物质,隙比在1.0-1.9之间,在重物的负荷下,很容易导致变形,发生路面塌陷的状况。软土基地的固结系数不高,在外力的干扰下,稳定性受到十分显著的影响,阻碍施工进程。除此之外,有些基地主要由饱和黏土组成,很容易压缩,出现有差别的沉降现象,在施工的过程中,需要重视路基本身的特点,如果选择了不适当的方法,就会破坏挼图路基的基本组成结构,还会让固状土体向流态土体转变,将极大的负面影响带给软土路基的承载力,减少了公路的使用寿命[1]。
2 软土路基处理技术基本原则
①因地制宜。因为我国有大量公路项目,工程的地质条件、地理环境也存在差异,所以按照公路工程的具体要求,采用针对性的软土路基处理技术。具体在处理软基环节,必须遵循因地制宜的基本原则,提前确定试验段,针对选定的处理技术进行试验,把最终得出的试验结果作为技术选择的依据。②现场安全施工。由于软土路基的土体结构缺乏紧凑性,所以很容易导致基坑坍塌与滑移等安全事故,如果情节严重还会影响人身安全。所以,组织软基处理施工期间,必须严格根据施工规定组织各项操作,并遵循现场安全施工的原则,组织施工与管理人员参与安全培训,树立安全意识,最大程度地降低安全风险。③生态环境保护。针对软土路基的处理,当已经结束处理工作之后,如果施工现场产生大量垃圾,施工人员必须及时加以清理,并将垃圾分类,以免导致环境污染。除此之外,处理软土路基期间,还需要对施工用水加以重视,注意施工现场的污水不能随意排放,以免导致附近生态环境受到影响[2]。
3 软土路基处理技术
3.1 原地面处理
根据相关技术规范,在软基处理施工开始前,需对原地面实施一系列处理,包括清表、整平、开挖临时排水设施等。①对原地面上的杂草与树根进行清理,并清除至少20cm的松散土、腐殖土及耕植土,然后对地面实施整平,填平小坑与沟渠。②护坡道旁边设置临时排水体系,并要和路基自身永久边沟做到完全统一,早期不能挖的太深,特别是填高在3m以上的路段及桥头段。③对于处在河塘段的路基,需要根据要求进行挡水埂的填筑,并在抽水与清淤之后,在横纵两个方向根据设计要求挖出台阶,再按照设计要求进行素土及碎石的填筑。
3.2 换填法
软基中分布的软质土层厚度较小时,选择换填法处理具有较好的应用效果,有助于提高土层的综合性能,使其具有优良的抗剪强度。换填法施工以分段的方式开挖软土,再通过动力触探测试技术掌握其强度情况,无误后方可回填石渣等性质良好的材料。换填法施工中又以抛石挤淤法较为典型,其在软土深度较小、软土性质较差的施工环境中具有良好应用效果。施工中片块石是重要材料,将其铺设在软基底部可有效挤出淤泥,提高公路路基的整体性能[3]。
3.3 排水固结法
在公路路基中设置沙井并在沙井中进行垂直方向上的排水的方法为排水固结法。在公路施工的计划阶段,根据结构自重逐步分级加载或在场地先行实施预压,对土壤整体孔隙水而逐渐固结的方法进行排除。以此实现使沉降道路路基与增强路基强度二者同时进行的效果。排水固结是饱和的,也可以说,在软粘土地基负荷的影响下,将土中的水逐渐排出的工程,此外,使空隙体积变小,使地基固结变形。在土壤中超静水压力不断排出时,有效应力可以得到提升,软土基地土的强度也会随之提升。
3.4 灌浆处理法
灌浆处理技术主要采用液压、气压两种方式,即将已经固化的浆液挤入软土路基内部的缝隙中,优化软基路基土的性能。受到外界压力,浆液可以消除阻力,顺延剪切面挤入软土路基淤泥质土内,期间可以使性能出现变化,保证更加理想的地基加固效果。
3.5 粉喷桩
粉喷桩在多数软基处理工作中取得良好应用,通过强制性搅拌的方式改善软弱土的状态,并使用适量固化剂,从而实现对土层的加固处理,使其形成密实性较好的整体结构。实际施工中所用材料以硅酸盐水泥较为合适,并依据特定的比例掺入外加剂,确保软弱土体可实现固结。粉喷桩施工的关键在于前期试验,通过此途径确定合适的技术参数。条件允许时可采取试验室试验的方式,模拟各施工环境所对应的最合适的技术参数,从中做出评估并选择最终的指导参数。此外,应加强对施工机械设备的管理,日常维护需落实到位,此举对于提高软基处理效果也具有重要影响。
4 结语
公路是我国基础建设领域极为关键的组成部分,在路网工程规模逐步扩大的背景下,软土路基问题也愈发明显,不利于正常施工作业,在缺乏合理处理措施时将对施工质量造成不良影响。公路工程建设工作中需结合多方面因素,挑选合理的施工技术,从根本上解决软基处理质量问题,提高其整体承载力,为道路其他结构的施工创造良好条件。