探析公路工程施工中软基处理措施
2021-02-18齐士伦
齐士伦
摘要:为有效处理公路桥梁施工路段中的软土地基,灵活控制土层含水量、抗剪强度,保障公路桥梁施工质量。结合某公路桥梁工程,对其施工技术进行分析,明确公路桥梁施工中软土地基施工技术要点。在软土地基处理中结合项目工程实际情况的基础上选择最合适的处理方式来满足项目建设各方面要求。文章结合软土路基处理技术的特征,探究当前公路路基路面中软基存在的问题,提出了科学的软基处理策略,确保我国公路质量安全,推动软土路基处理技术的应用和发展。
关键词:公路工程;施工;软基;处理措施
引言
进入新时期之后公路事业发展速度越来越快,随着建设规模的不断增长,不可避免出现软土问题,软土问题成为影响公路建设质量、进度的主要因素。公路建设的过程中如果软基处理不合理就会造成公路路面开裂与路基不均匀沉降现象,严重影响公路施工的安全性和稳定性,因此只有采取合理手段与处理方式才可以保证公路质量与公路安全。需采用软土地基施工技术解决公路桥梁施工中的软土问题,控制土层压缩性,确保地基施工质量。
1软土地基对公路施工的影响
(1) 软土地基具有剪切力小,渗透力弱,水分含量高的特点,在公路施工过程中,由于软土地基的含水率高,固结速度慢,容易发生坍塌等安全事故,且软土地基的结构不规范,地基承载力不稳定,易导致路基结构松动,存在安全隐患,因此,必须结合工程实际,充分调查其地质条件,选择合适的处理技术对软基进行处理,以确保路基施工质量。(2) 软土地基会影响路基的压实度。由于软土路基的含水率高,因此传统的重型压路机很难在软土地基上进行施工,且软土地基的渗透性差,在压路机压实施工之后,很难将其内部的水分全部排出,会出现反弹的现象,这严重影响路基的压实程度[1]。(3) 软土地基如果不能有效地进行处理,会造成路基施工完成后出现不均匀沉降的现象,如在公路施工完成投入使用后,随着车辆荷载的增大,路面的行车荷载会传递至路基,加之软土地基未能有效处理,则会因软基无法承受路基产生的压力,导致路基出现不均匀沉降的情况,严重影响公路的使用安全。
2公路工程施工中软基处理措施
2.1排水固结技术
公路桥梁施工中,处理软土地基的关键在于控制软土地层中的含水量。垂直排水固结技术是软土地基施工技术之一,适用于软基埋深大于 3m、填土高度低于 7.5m 的软土路基。具体技术要点如下:(1) 在软土地基中设置排水体时,其间距应控制在 0.9~1.2m。垂直放入的排水体,可自软土层竖向进入硬土层,若使用塑料排水板,其布设深度需小于 30m。深度大于 25m后使用其他排水板。(2) 应用垂直排水固结技术时,施工人员可在路堤内加筋,或铺砌 2层土工格栅,并且每隔 50m在排水路段中进行试打,以此确定排水体最终的深度[3]。(3) 公路桥梁工程在施工设计时,应结合软土地基特点、处理难度,提前计算工后沉降误差。对小于 30cm 的公路路基以及小于 20cm 的桥梁或涵洞路基,其沉降误差可控制在 0.2~0.5cm。地基整体填筑时间为 6~13 个月,软基预压期5~26个月。
2.2软基加固法
(1) 软基加固法是通过向软土地基中添加外加剂,改变软土地基的性能,以达到路基施工的基本要求,多用于软土深度较大的地层中,常用的软基加固法分为三种,即深层搅拌桩法、粉煤灰桩法和高压旋喷注浆法,其中深搅拌桩法主要是利用水泥和外加剂对软基进行加固,使其形成新的复合地基,从而提高地基的稳定性和承载能力,该方法不适用于12m以上的粉土或黏性土中。(2) 粉煤灰桩主要是通过人工或机械的方式在软土地基上打孔,再将石灰土、粉煤灰等材料填入孔中,由于填入的材料吸水能力强,填入后可以将周圍土体中的水分吸收,从而改变周围土体的性能,使其满足路基施工要求[3]。(3) 高压旋喷注浆法是利用钻机将带喷嘴的注浆管钻入软土地基中,然后通过注浆管将配置好的浆液注入软土地,使软土地基的结构组成发生根本变化,从而达到提高承载力的目的,该方法多用于深度30m以上的软土地基。(4) 碎石桩软基加固法是利用机械成孔并将碎石投入孔内,再向孔内注入水泥浆使其固结,待孔内水泥浆固结后,采用压浆技术向周围进行压浆作业,提升桩体周围软基的强度,进而提高软土路基的稳定性及承载能力。
2.3夯实法
夯实法的作用是运用机械物理碾压的方式来将表层地基土压密,在地基中产生巨大作用力让地基变得固结、夯实。夯实法在处理软基的时候需要将重锤起重到一定高度,在自重下自由下落反复捶打夯击,从而提高软土地基强度,降低其压缩性能。一般情况下夯实法的夯实深度可以达到1. 2m。只有在土含水量优的条件下夯实法才可以取得理想的效果。
2.4软土换填技术
公路软土路基主要是受到地域土质情况的影响,为了避免这一问题的产生,需要填换软基中的土质,从而更好地处理软基。在处理过程中换填法最为常用,即将填充物与原有的土壤相替换。具体实施中,要求施工人员及时清除软土路基中的原有软土,然后填充硬质材料。该技术施工工艺并没有严格的要求,所产生的施工效果较好,而且只需要投入较少的资金即可完成施工工作。但是,不同软基的软硬度存在一定的差异性,必须结合实际采用针对性的换填方式。
2.5固化法
固化法是运用化学溶液或者是胶结剂运用灌入或者是搅拌加固的方式让其与软基发生融合,物质与泥土发生化学反应,达到加固的目标。在使用这种一般运用水泥、水玻璃、纸浆液等混合教材、胶结材料,增加软基颗粒之间的粘结力来提高软土的抗压强度、抗压性能。根据使用方式的差别,固化法也可运用多种手段。
2.6做好处理常见问题的控制
采取不同的软土地基处理法,遇到的技术挑战与困难差异,要结合技术方案内容,提出针对性防控措施。以高压旋喷桩为例,常见的问题为冒浆和桩顶凹陷等。一般来说,遇到水泥浆混合软土颗粒流出桩孔的情况,如果出浆量没有超过水泥浆的20% ,轻易不会给施工质量造成影响。作业期间做好监测检测,若数值超出标准后,组织技术人员进行分析,提出方案优化的措施。如果是软土层孔隙率比较高,可采取添加速凝剂的方式实现控制,或者采取增加旋喷压力和注浆量等措施,保障成桩的效果。围绕每个细节和要点,做好地基施工质量的检验检测,评估地基处理的质量,争取在事前和事中发现隐患与问题,提出改进与优化的措施,保障公路施工中软土地基处理技术的应用效益,促使工程质量达到标准。
2.7强夯法处理技术
目前,强夯法因其特有的优势,已经广泛用于公路工程软土地基处理工作中,在夯实之前需要对路基材料的性能和质量进行检测,并全面勘察整个施工现场,保证路基材料具有良好的性能和质量,为强夯法的实施提供辅助,确保路基处理后的整体质量。在夯实过程中需要对夯实顺序加以控制,必须从中间部分逐渐向两侧开始夯实,保证软土路基夯实效果,同时必须合理增加每个位置软土的夯实次数。当完成夯实后,需要对夯实后的土体结构加以测量,确保其与实际要求相符合,如果不满足实际要求,则需要再次进行夯实。软土路基处理过程选用强夯法进行作业,可以最大限度地改善路基加固的深度及提升路基的承载力。
结束语
综上所述,加强沥青摊铺施工质量的控制,在提升整个公路工程施工质量方面,发挥着十分重要的作用。在公路桥梁工程施工过程中要做好软土地基的施工工作,还应加强对软土地基施工技术的研究,使软土地基施工技术在实践中逐步完善,以有效减少因软土地基问题而导致的公路病害发生,从而延长公路桥梁工程的使用寿命。
参考文献
[1]李丽娟.公路施工中的软土路基处理技术分析[J].设备管理与维修,2020(22):129-130.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2020.11D.73.
[2]武丽丽.软基处理施工技术在公路工程施工中的应用[J].城市建筑,2020,17(32):176-178.DOI:10.19892/j.cnki.csjz.2020.32.50.
[3]马森洋.软基处理施工技术在市政公路施工中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(21):97-98.
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