道路填方段软弱地基施工技术探究
2021-04-12
(湖南万胜建设有限公司,湖南常德 415100)
在道路工程作业期间,路基施工是重要的基础作业环节,其应用质量直接影响道路工程使用寿命、应用安全性。软弱地基作为填方段作业期间的常见问题,需要基于软弱地基的基础特点,采用合理措施对其进行处理,推动道路工程规范化作业,提升道路工程作业质量。
1 道路填方段软弱地基的负面影响
1.1 基层不规则沉降
在道路填方段软弱地基施工过程中,如果无法妥善处理道路填方段软弱地基,易使路基出现不均匀沉降,增加各类安全事故的发生概率。在施工过程中,须提升道路填方段软弱地基压实度。分析当前市政道路工程行业的实际发展情况,可发现施工企业对道路填方段软弱地基压实度未进行有效控制,直接影响道路填方段软弱地基稳定性。在部分多雨区域,雨水会对公路工程造成腐蚀,出现水土流失等问题,降低路堤整体强度,导致路面出现沉降问题,影响市政道路工程使用过程的安全性。
1.2 路基受到侵蚀
工程施工阶段对施工过程没有基于足够重视,导致软土地基问题没有得到良好处理,路基出现了侵蚀问题。软土地基内部的含水量相对较大、结构间空隙较多,在对其进行处理时,需要借助外部压力减小结构间隙,提升结构的密实度。如果在处理过程中没有选择合适的处理材料,或没有使用合适的施工技术,地基投入使用后,受到地下水、降雨等的侵蚀作用,会降低路基基础质量,进而影响公路路面的应用质量,导致路面出现侵蚀的问题,缩减公路工程的使用寿命。
1.3 路面过度硬化
除了上述危害外,软土地基处理不当还会引起公路路面硬化的问题,进而影响道路工程的使用寿命。目前,在道路工程施工过程中,使用的施工材料主要包括混凝土、沥青等。施工材料质量出现应用问题后,会造成地面出现不规则沉降、结构膨胀等问题,影响结构的硬化质量,埋下安全隐患。在后期投入使用后,其基础质量不满足要求,在车辆荷载作用下,易影响结构运营的安全性,干扰结构应用质量。
2 道路填方段常用软弱地基施工技术应用要点分析
2.1 换填处理技术
在对软弱地基进行处理时,最常用施工技术是换填处理技术,其作用原理在于利用性能稳定土壤将软土地基中土壤进行替换,从而起到提升基础强度的作用。在具体应用中,首先,利用挖掘机或其他开挖设备将软土地基挖出,挖出的土壤需要及时运离作业区域,避免土层应力导致基坑形变。其次,做好换填材料筛选工作,通常情况下,所选换填材料需要具备足够的应用强度,同时也需要具有良好的压缩性能和水渗透性能,如素土、砂石等,以提高换填后基层强度。最后,按照分层填筑顺序进行材料换填,换填顺序为由中心向两边顺序进行,同时材料单次充填厚度不能超过30 cm,借助压路机对基层进行处理,校验每层压实度,待压实度满足规范及设计要求后再进行下一环节作业。
2.2 水泥搅拌桩作业技术
在对软弱地基进行处理时,还会使用水泥搅拌桩作业技术,其作用原理在于利用性能稳定的水泥材料作为软土地基固化剂,借助搅拌机对水泥与软土地基拌和进行固定,使其可以形成新的复合土层,起到提升基础强度的作用。在具体应用中,首先,做好前期地质勘查工作,对区域内土层基础厚度、含水量、地层活跃度、地下水位置等内容进行资料采集,根据采集的资料信息计算此次拌和所需的水泥材料用量,这也是后续施工活动顺利进行基础条件。其次,做好搅拌桩形式和作业深度管控工作,通常情况下,如果选择浆喷桩,其深度应控制在20 m以内,若选择粉喷桩,其深度应控制在12 m以内。需要结合实际情况合理选择处理技术,以满足具体的应用要求。
2.3 加载法处理技术
在对软弱地基进行处理时,会使用到加载法处理技术,其作用原理在于将比重较大材料放置在土壤上进行加压,利用加压材料的静载荷将软土地基中的水分挤出,从而提高材料之间的密实度,提升材料的应用质量。在具体的应用中,第一,做好前期的地质勘查工作,对区域内土层的基础厚度、含水量、地层活跃度、地下水位置等内容进行资料采集,根据采集的资料确定需要加载的具体参数,为后续施工活动有序进行提供便利。第二,选择合适的加载材料,选择比重较大、稳定性较强材料进行施工,合理控制静载时间,搭配科学的排水系统布置,将挤压出水分及时排出到外界,使地基强度得到有效提升,满足相关作业要求,提升地基的稳定性。
2.4 强夯处理技术
在对软弱地基进行处理时,强夯处理技术应用时间相对较早,目前已经形成了比较完善应用体系。其作用原理在于将重锤结构从高空中落下,借助重锤产生冲击力将软土地基中水分挤出,从而提高材料之间密实度,提升路基工程应用质量。在具体应用中,第一,做好区域基础参数勘察工作,具体勘察内容包括区域内土层基础厚度、含水量、地下水流向、地层活跃度、地下水位置、道路设计宽度等。基于已经收集的勘察资料,对重锤质量、夯击次数、落锤高度等内容进行计算,得到可靠的应用参数。第二,按照既定顺序依次完成夯击,确保结构应用的合理性,记录每次夯击结束后基层变化情况,做好相应的调整工作,提高基层的最终处理质量。
2.5 密实加固处理技术
2.5.1 排水加固技术
该技术主要适用于软土地基含水量较高的地段,其作业原理是借助排水系统和加固系统,将软土地基中多余水分排出,从而对土体承载力进行提升。在技术具体应用过程中,首先,基于前期地质勘查期间得到的基础资料,对作业现场排水系统的具体位置进行计算,确保排水系统应用过程的及时性。其次,在技术应用时,可以将排水板放置在地基土层上,在压力作用下,软土地基中水分会沿排水板向上进行渗透,随后对土层进行碾压作业处理,进而提升结构加固作用。最后,对排出的水分进行集中处理,如作为地区降尘用水、绿化用水等,从而实现水体资源循环应用,提高系统的应用效果。
2.5.2 孔内深层加固技术
在对软弱地基进行处理时,孔内深层加固技术也是经常应用的施工技术,其作用原理在于利用钻机设备在地基处进行钻孔,随后利用重锤结构对填充物进行挤压,以此起到加固地层作用。与其他加固技术的不同在于,该技术在应用过程中,加固部分为地层深处,可以从根源处提升基层作业强度。在具体施工过程中,第一,需要对区域基础资料进行采集,尤其是地下水的相关参数信息,需要进行细致化采集,这也是确定钻孔深度、直径重要参考因素。第二,利用自下而上方式完成施工,加固深度从地下30 m开始进行加固操作,依次加固到地表,使地层强度得到提升。
2.5.3 高压喷浆处理技术
在对软弱地基进行处理时,高压喷浆处理技术也是常用的施工技术,其作用原理在于利用稳定性较强水泥材料、粉煤灰材料,借助高压注浆方式将材料注入软土地基,待地基凝固后可有效提升土层抗压能力。在具体施工过程中,第一,需要对区域基础资料进行采集,包括土层基础厚度、含水量、地下水参数等,根据采集的相关资料,计算水泥、粉煤灰等材料具体添加比例和添加量。第二,按照既定比例对其进行拌和,随后利用注浆设备将其注入土层,合理控制设备的注浆压力,注意观察土层溢流情况,根据具体情况做好相应的调整工作,提高结构的最终固结质量[1]。
2.6 袋装砂井处理技术
在对软弱地基进行处理时,袋装砂井处理技术是常用的施工技术,其作用原理在于借助砂井完成地基中多余水分的排出,使结构在应用过程中可以提升其承载力,从而满足结构应用过程中基础要求。在技术具体应用过程中,首先,在公路面提前铺设砂垫层,进行排水沟设置工作,完成该操作后打入排水柱,深度为15~20 m。其次,提升结构透水性,多采用透水型土工网状织物作为应用材料,并在套管井内进行袋装砂设计,随后再利用套管结构将其拔出,使其可以形成性质比较稳定的排水砂柱。砂子多采用中砂或粗砂,以满足结构的排水基础要求,起到有效提升软土地基综合强度的作用[2]。
2.7 砂垫层施工技术
除了上述提到的软土地基处理技术外,在实际应用中,砂垫层施工技术也属于非常重要的应用技术。其作用原理在于利用性能稳定砂垫层在土壤表面进行铺设,从而起到提升基础强度的作用。在具体应用中,该技术主要适用于软土地基厚度较薄的地区,铺设砂垫层的厚度通常为0.5~1.2 m,在对砂垫层进行铺设时,也需要采用分层填筑方式,合理控制单层填充厚度,做好填充后压实度的检查工作,满足要求后再进行后续应用操作,以达到加固软土层效果,提升结构上层的排水稳定性[3]。
3 结语
综上所述,在道路工程施工过程中,需要针对填方段软弱地基的实际情况做好现场勘查,选择科学、合理的处理方案,严格依照道路填方段软弱地基处理工艺流程及标准开展工作,提升软土地基密实程度,改善道路填方段地承载能力,确保道路工程施工顺利开展,在保障公路工程施工质量的基础上延长道路使用寿命,有效降低道路安全事故发生概率,为人们安全出行提供保障。