分析公路施工中软土路基的施工技术处理
2020-11-27王福
王福
诚捷祥集团有限公司 宁夏银川 750001
公路工程建设具有工程量大、施工环境复杂、施工周期长等特点,特别是对于软土路基而言,必须要全面做好施工技术管控工作,为保证软基施工质量奠定基础。路基作为公路工程的施工基础,是保证公路工程施工质量的核心。从公路工程性质方面分析,由于公路工程都是露天施工,施工中会受到自然因素影响,如夏季雨季施工可能会造成路基积水,此时就要提前准备好排水设施。只有结合公路工程实际情况,掌握施工要点,才能够保证软土路基的施工质量。在实际工程中,应根据工程实际情况制定行之有效的软基处理技术。
1 公路工程处理软土路基的原因
软土路基十分特殊,人们要根据路基性质,科学地实施公路工程,保证公路质量和交通安全。软土路基的承载力较弱,路基结构主要是软体形式的黏性土质,含水量较高,所以很容易受到天气的影响。软土路基土质的空隙较大,较多的空隙可能会造成软土坚固性较差,因此软土路基处理难度较大。另外,软土路况和硬土路况不同,承载力较差,压缩系数较高,因此在进行公路施工时,要结合软土路基特点,进行预处理,改善软土路基的土质。
1.1 变形与沉降
软土路基在荷载作用下可能会出现严重的沉降和变形,影响公路的正常使用,如果发生不均匀沉降,路堤和人工结构连接处可能会出现开裂和沉降。所以,在处理软土路基时,要仔细分析施工区域土质,采取科学的软土路基处理技术,这样才能增加施工过程的稳定性,控制软土路基沉降和开裂。
1.2 土壤强度、抗剪切强度低
软土结构比较单一,如果软土一直暴露在外界环境中,会破坏自身的絮状结构,降低土壤强度,使得土壤变成流动状态,但是一段时间之后,土壤会逐渐恢复原来的强度。除此之外,软土的压缩性较高,但是渗透性较差。软土的压缩模量通常小于4Pa,和液限指数成正比[1]。垂直方向的软土渗透系数为10-8-10-6cm/s,软土经过很长时间后才能固结,具有较低的抗剪强度,软土的内摩擦角为20°-35°,经过排水固结,软土结构的抗剪强度会产生一些变化。
2 公路施工中软土路基施工技术处理方法
2.1 换填法
针对特殊路基,换填法是一种常见的处理方法。换填法适合设计浅埋深的软弱地基。应用换填法时,需要将软基上的一些杂物全面清理,然后选择合适的施工材料,对软基展开适当的填充。选择材料的时候,要依据技术的标准,保证材料具备足够的抗压性以及稳定性,这样可以让路基具备更强的承载力,让工程质量有显著的提升[2]。施工人员要严格控制路基压实度,对换填的量展开严格的把控,完成换填法作业后,要对软基反复展开整固,对于换填法运用后的软基要展开压实施工。软基处理中若是应用换填法,必须结合现场环境以及设备的情况。
2.2 强夯法
强夯法是指重物(锤)从高处落下锤击地面,实现路基土壤压实。施工中要使用重量大的重锤设备,重复锤击来减小软土孔隙,加强土壤、砂砾之间的紧密性,从而提高软基的承载力,保证路基强度。此外,强夯法施工过程中要保持路基面足够均匀,避免出现凹凸不平的情况,要用环刀法检测路基压实度,合格后再开展后续工作。强夯法软基处理工艺原理简单、成本低,但耗时较长、施工效率低。同时,在软基强夯中,要做好材料振捣工作,确保软基土质的透气性。
2.3 高压注浆法
高压注浆法即深层搅拌法,是将水泥砂浆通过压浆机压入到事先打好的孔洞中,将土壤、砂浆充分混合和固结,有助于提升路基的整体性能。在注浆前,做好打孔工作十分必要,要根据设计方案控制钻孔深度、孔径,钻孔到指定深度时保持空钻2min,并清除孔底杂质,之后再打入砂浆。在高压注浆过程中,需要从以下几点出发:
(1)根据软基土层深度设计钻孔深度,同时做好清孔工作。
(2)正式注浆前,要严格控制砂浆注入量,避免砂浆不足或过多现象。否则会影响施工效果[3]。
(3)在压浆机运作中,要将注浆管插入到孔底部,连续喷浆,中间不可停顿,待到孔洞中不产生气泡且砂浆缓慢溢出之后才撤回喷浆管,保证砂浆固结质量,提高软土路基的支撑性能。
2.4 碎石桩加固法
碎石桩加固方案也是常见的软土路基处理技术,碎石桩加固是指在路基中设置多个碎石桩体,从而提高路基的荷载性能。在应用碎石桩加固方案中,要对工程情况进行勘测,确保土壤结构能够达到工程标准。考虑到软土路基硬度较低,通过设置碎石桩负责承载上部压力,提高地基强度,多数工程都是采用复合桩施工方案强化路基结构。在碎石桩施工中,要提前确定施工方案是否满足工程标准,选择高强度、小粒径的碎石与砂石,正式施工前要做好试桩工作,严格控制桩体的间距与数量,在碎石桩强度可以满足工程要求后再大面积施工。先准备好碎石桩材料(石料砂浆),并统一灌注到路基桩体孔洞中,放置钢筋笼,同时避免钢筋笼上浮。此外,碎石桩施工完毕后还要做好保温保湿养护和强度试验工作,这样才能够保证软土路基的整体性能。
2.5 加筋处理法
加筋处理法适用于公路工程中岩石容易坍塌的路段或悬崖边。在大多数工程遇到软土地基,都是用加筋处理法进行处理,该方法即在路基填土的时候,在其中加入一些有着一定刚性的拉筋物质,这样可以利用填土中筋体的拉力,提升路基的承载力。树根桩是其中比较常用的,或者是借助土工织物,提升路基的承载力。
3 结语
总之,公路工程软土地基处理技术在我国已经取得了较多成功经验,相对于其他国家,我国公路工程施工过程中需要处理的地基形式更加丰富,对施工单位的施工质量和处理效果要求更高,为了提高处理效率,在不断进行技术创新和探索过程中,应加强环境保护理念,加强相关专业机械的研发。