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公路工程软土路基施工技术

2021-01-07赵成龙

黑龙江交通科技 2021年7期
关键词:压缩性软土含水量

赵成龙

(宾县客运站,黑龙江 宾县 150400)

1 软土路基及其施工的特点分析

1.1 软土路基的特点

软土是指天然含水率高、天然空隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭等。由于其含水量较高,因此具有显著的可压缩性,同时在硬度和强度以及承载力方面也都低于普通土壤。软土路基即是指具有良好压缩性、强度较低的土层。软土路基的特性决定了其在长期使用的过程中容易出现裂缝、坍塌、沉降、倾斜等问题,对交通安全造成不利影响。

1.2 公路工程软土路基施工中容易出现的问题

软土路基会为公路工程施工带来许多困难,若是控制不当,会出现许多问题,总体上可以概括为两个方面:首先,引发严重的施工安全隐患。由于软土路基具有显著的压缩性,在实际施工的过程很容易出现沟槽基坑边坡变形的情况,如塌陷、位移等,这对路基及周边建筑安全都会产生一定的隐患。同时,由于内部含水量较高,施工中地下承压水会对基础公路造成不利影响,严重的会导致路基出现破坏。

其次,施工中路基容易出现开裂。软土路基的压缩性使得其在施工中会出现较大的沉降量,引发路基开裂问题。其深层原因是沉降会导致软土层空袭出现不均匀,导致土层出现撕裂现象,导致裂缝的发生。

2 公路工程软土路基施工中需要考虑的因素分析

2.1 道路的形状

在公路工程施工中,道路形状是一个影响广泛的因素,例如在进行施工方法选择时就需要综合考虑路堤的宽度和高度等数据。不同道路形状下,所选择的软土路基施工方法也应呈现出一定的差异性,做到两者相互对应协调。如果是窄高类型路堤的道路,则可以使用换土回填法。由此可见,只有结合道路形状选择施工技术方法才能保障施工的整体质量。

2.2 施工现场环境

公路工程施工一般在露天环境下开展,很多情况下都会遇到一些特殊的地形条件,因此施工现场的环境因素十分复杂,且具有多变性,若是不能在施工过程中加以控制,必然会对施工效果产生负面影响。软土路基作为环境的一部分,其与周边的其他条件共同构成了一个整体,彼此是相互协调和影响的,因此基于软土路基的特点,其周边很可能存在地下水、特殊地质条件、噪声等因素,其中地下水冲击会造成路基沉降,为施工带来不利影响。为了最大程度的避免这些外部因素带来的负面影响,必须在施工前针对不同因素制定相应的防控或是规避措施。

2.3 公路所处位置

通常情况下,公路施工中黏土层的下降程度有限,基本上不会影响到路面的平整度。但如果是在公路和构造物相连接的部位,黏土层的下陷现象就可能会导致错台情况的发生,损害路基的稳定性,造成公路侧移现象。因此公路所处的地理位置也是软土路基施工中需要考虑的因素之一。

3 公路工程中软土路基施工技术探讨

3.1 换土回填施工技术

换土回填施工技术是通过置换土壤的方法改善软土路基的强度、稳固性以及承载性方面的性能。如下图所示,为换土回填施工技术示意图。在具体施工的过程中,要根据开挖深度选择采用人工开挖方式还是机械开挖。需注意的是,如果深度超过2 m,必须遵循从端部到中央,分层挖出的原则。要将软土路基坡脚范围内全部清除,边部挖成台阶状再回填。为了保障施工效果,还应主要以下几点:首先,做好施工前的勘察工作。其次,回填完成后,要使用装载机或是压路机进行碾压整平。最后,定期进行路基沉降观测。

3.2 排水固结处理技术

软土路基施工处理方法的多样性为施工作业提供了多条选择,施工人员可以根据实际需求做出最合理的选择。排水固结处理技术多用于含水量较高的软土路基中,其原理是通过排除软土路基中的水分,实现软土性能的改善,强化其强度和硬度,降低变形、沉降等现象的发生。排水固结处理技术实际应用的过程中,主要有两种方式,其一是对软土路基进行热化处理,降低土壤中的含水量,该方式的优点是操作简便。其二是在软土层中设置排水管道,之后施加压力,使土壤中的水分从管道中排出。

3.3 加筋处理技术

加筋处理技术在软土路基施工中的应用也十分普遍,在施工中比较常用的材料包括玻璃纤维、混凝土复合材料、尼龙合成材料等,这些材料均具有良好的性能,可以有效的改善软土路基的整体性能。在加筋处理技术实际应用的过程中,应从几个层面加强质量的控制,将土工隔栅层和砂石垫层合体,实现软土层强度的增加,赋予路基较强的抗压能力,同时保障其平整。对于铺设所用的材料必须做到均匀一致,并达到质量合格。对于软土路基的斜坡部位,则应重点检查材料的松紧度。

3.4 排水砂垫层技术

对于软如路基土层较薄的部位,适用于排水砂垫层施工技术。这类土层较薄的软土路基通常具有较高的含水量,因此在施工的过程中必须想办法降低含水量。具体是在软土路基的上层土层中铺设厚度为0.5~1 m的砂垫层,这样既能够提升软涂层的稳固性,同时还能够利用砂土的性能实现排水,借助其对水流的疏散作用降低填土内的水位。

3.5 重锤夯实处理技术

重锤夯实是软土路基施工中成本相对较低的一种方法,不需要额外使用其他材料,主要是利用起重机械设备,将重锤提升到一定高度后,借助其自由落体产生的冲击力对软土路基进行压实处理。在上述反复操作之下,软土路基会产生垂直位移,同时在竖直方向压缩力的作用下逐步向四周推移。经过重锤夯实处理之后,软土路基的压缩性将大幅度降低,同时稳固性、承载性和强度都会得到有效提升。

3.6 碎石桩压密注浆处理技术

碎石桩压密注浆处理技术在应用于软土路基施工时,必须预先对施工现场地质情况以及天气因素进行充分的考虑,在此基础上确定是否选用该技术。该技术主要应用到碎石和水泥两种材料,通过在软土路基路段设置桩位,并向桩位中添加碎石和水泥的方式进行加固处理,达到压实土壤的目的。碎石桩压密注浆处理技术通常需要和钻孔技术综合应用,在钻孔后向其中注入水泥,最终形成平整的路面。该技术的操作相对简单,同时处理效率很高,因此在软土路基处理中应用也十分频繁。

4 结 语

综上所述,在公路工程施工中若是遇到软土路基将会使施工作业的难度大幅度提升,为了方便后续施工,同时也为了保障施工质量,必须结合现场实际情况选择合理的软土路基施工技术,强化路基的强度、承载力等性能,促进施工质量的整体性提升。

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