公路工程施工中的 软土路基处理技术
2021-08-19郭闫光
郭闫光
本文基于当前我国基建工程时代背景,分析我国软土路基处理技术。通过归纳当前我国高速公路软土路基处理现状,提出技术应用中的相关措施及使用中存在的问题,并得到相应的解决措施,旨在提升我国公路工程建设质量。
我国经济水平持续走高,基础设施建设的步伐也日渐加快,公路工程建设规模得以拓展,建设的高等级公路里程不断增加。公路路线穿越的地区越来越多。公路质量对公路的可靠性和人们出行的安全性有着决定性影响,处理公路软土路基成为提升工程质量,缩短施工工期的关键。
一、软土路基概述与处理材料
1.软土路基概述
软土路基根据沙质的不同,可以将其划分成为粘性土、沙质土以及腐殖土三种不同的类型。总而言之,软土路基具有较高的含水量、较大的孔隙、较差的适水性、较高的压缩性和较低的承载力,所以软土表现出来的特征基本上是流变性和触变性。若是在施工建设环节中将建筑物直接在软土路基上建造完成,将会使得原有的土体形态发生变化,建筑物缓缓下沉或者是朝向侧向位置滑动,不能保证建筑物的稳定性与安全性,甚至将会产生严重的财产安全威胁和人身安全威胁。由此可见,在工程开工之前,首先要完成软土路基建设,将现代化技术应用到其中,提升工程质量。
2.软土路基处理材料
当前,国内和国外在处理软土路基问题的时候,选择使用的处理方法主要是将软土的力学性能作出改善,从而提升软土的强度值,切实保障软土地基稳定性。在处理软土地基的时候,基本上可以将其划分成为改良法和加固法。改良法是使用排水和吸水的方式将软土之中的含水量降低,加固法旨在通过运用人为制桩的方式强化应力区。此外,可以选择应用约束法和压实法。在诸多方法之中,经常性地伴随着钻孔和冲孔制桩操作,所以在研究的过程中要提高重视程度,特别是成套设备和加固液。
选择使用的材料中,基本上包含有石灰、砂石、碎石、无纺织物、塑料、竹木以及化学固结液等等。选择使用砂石主要是因为其具备良好的透水性能,选择使用该材料可以很好地将地基中的水分排出,比较适合应用在粘性地基当中,特别是薄砂夹层的粘土基当中。水泥类的材料几乎适合应用在所有的土质地层,石灰所适应的范围为粘性土,通过石灰提升粘性土强度。所以,在软土路基处理时,最为常用的材料还是水泥、石灰和砂石。最近这些年,化学固结液发展起来,并且获得相对较为广泛的应用,备受青睐。对化学固结液的成分作出分析可以得知,其组成材料基本是石灰、水玻璃和水泥,也有的是制糖工业企业的废弃液体。化学固结液在最初的阶段是泥浆状态,现如今随着技术的成熟,为了保证其存储的便利性,已经逐渐制作成颗粒状和粉末状等。
二、软土路基处理存在的问题
1.不能因地制宜
我国幅员辽阔,在处理软土路基的时候必须要因地制宜。而如今在处理软土路基的时候,普遍存在着盲目性。施工技术人员利用挤密法和振密法对饱和软黏土路基进行加固,这种方法在实际的应用当中虽然具有一定的效果,但是要视情况而定。以地质条件以及路基加固原理为基础,选择具有针对性的软土路基解决方案是特别重要的一项工作,在这一方面所出现的问题是,优化施工方案力度不足,方案比较深度不深。在进行方案选择的时候,得到的结果不是最优的。
2.不能正确评价措施的正确性
软土路基处理方案具有一定的适应性。虽然在处理路基时所提出的方案得到人们的普遍认可,但是在遇到具体问题时,会有工作人员盲目扩大软土路基处理方案的应用范围,导致处理软土路基方案的评价受到挑战。在对软土路基的施工质量进行评价的时候,将会因为施工范围没有在规定范围之内,导致评价标准不能有效落实。
3.施工单位技术水平不高
施工单位技术水平不高,最为典型的是在实施搅拌桩工程。在处理路基时,软土路基处理不能够应用深层搅拌法完成,这并不是施工人员没有灵活性地掌握深层搅拌法的应用技术,也并非在设计加固路基时深层搅拌法的方法出现错误,而是在具体应用时,施工机械设备以及施工单位所具备的能力不能够满足深层搅拌法的要求。这些年,建筑工程队伍快速膨胀,工作人员的专业素养会得不到全面保障,甚至有的施工队伍没有进行必要的技术培训,不能熟练地操作各项施工技术和施工设备。
4.施工设备简陋
进入新世纪,我国在处理软土路基时,相应的机械设备得到了快速发展,甚至很多机械已经形成系列化产品。但是相比较于目前我国工程建设的需求而言,既有的施工机械设备与施工需求之间仍旧存在很大差距,简陋的机械设备想要保证处理软土路基工作稳定有序开展是十分困难的。
三、软土路基处理技术分析
1.构建模糊优选模型
针对于处理软土路基的方案设计出n个,方案集表示如下所示:
在设计完成的软土路基处理方案中,每个方案在进行评价的时候,均需要通过使用指标或者是影响因素完成方案优先度评价。设计完成的第k个施工方案可以进行如下表示:
在上述集合表示之中,xk所表示的含义为设计完成的k个方案当中第1个指标到第m个指标的特征值。符号“’”所表示的含义为转置矩阵。完成设计的第n个软土路基设计方案中的m个特征值,其矩阵表示如下所示:
因为在分析与对比方案的时候具有相对性,在定义方案的质量的时候,所对照的是参加选择的其他方案,所以在本文的分析当中,将最优方案的选择框架定义如下:
在公式2当中,“∨”所表示的含义为取大运算符。(y11,y12,…,y1m)所表示的含义为优选软土路基处理方案的第1,2,……,m个指标特征值。
在公式3当中,“∧”所表示的含义为取小运算符。(y21,y22,…,y2m)所表示的含义为次等软土路基处理方案的第1,2,……,m个指标特征值。
通过公式2和公式3可以得知,在处理软土路基的时候选择解决方案,需要从众多的方案中选取适当的指标完成评价。换言之,就是需要从设计完成的n个软土路基设计方案中产生合适的方案,实现软土路基处理的目标。通过这两个公式的分析可以得知,将会在软土路基处理环节中出现两个方案,分别为优等处理方案和次等处理方案。
2.模型评价指标分析
确定软土路基处理方案的指标和评价因素的时候,需要从不同的角度进行。
第一是主、次插夯击体。在几个软土路基处理的试点工程实施环节中,均选择使用梅花型的方式布置完成夯击体。不同夯击体之间的间距也存在着差异性,夯击体的底部直径在0.4~1.0m的距离不等。因为在进行夯击时,夯击的力度不同,形成夯击深度也大小不一。综合分析夯击体的位置,不同夯击体在工程中所承受的压力也具有差异性,所以是要将夯击体进行划分,基于其承受压力的不同。
第二,工程造价。不同夯击体的大小以及相互之间的距离均紧密联系,处理软土路基的费用在加固软土路基环节之中,首先,要对设计的要求进行充分考虑以达到标准。其次,要综合分析施工的工程造价。
第三,土壤含水量。在加固环节当中选择使用重夯的方式进行,则要求土壤当中的含水量必须要达到相应的标准,以此来保证夯击效果。为了对软土路基的加固效果进行检验,在处理完软土路基以后,需要抽取部分土壤进行实验,检测土壤当中的含水量。
四、结语
软土路基处理是当前工程建设的重要内容之一,建筑工程的施工质量以及安全性和可靠性得到全社会普遍关注。想要提高工程质量必须要立足于软土路基处理技术,要充分认识到软土的性质,以便于针对性地提出软土路基处理方案;其次,了解处理软土路基经常发生的问题,以确保在分析软土路基处理技术时快速完成模型构建,评价指标选择可以更加清晰和明确。