基于软土地基条件下的公路工程施工探究
2021-12-09李鸿翼
摘 要:与其他地质条件相比,软土地基具有水分含量大以及流动性强等特点,对于公路工程施工质量来说,有着不利影响。为了避免因公路强度及稳定性差等问题引发安全风险,需要增强软土地基处理意识,合理安排专业技术人员对现场做好勘察及检测,明确实际的土质情况,通过对不同技术优势的分析,选择利用效率高的软土地基处理技术,减少公路不均匀沉降等问题的出现,为交通运输以及公路事业的发展奠定稳固基础。
关键词:软土地基;公路工程;碎石桩加固
中图分类号:U415.6 文献标识码:A
0 引言
为了满足新时期的发展需求,对公路工程建设水平的要求越来越高。为了有效应对软土地基条件下的公路工程施工作业,需要提高对软土地基处理的重视,通过对实际施工环境及地质条件的分析,合理选择处理技术,从而让公路路基的稳定性增强,使得运输车辆的行驶更加安全。
1 软土地基具备的主要特点
(1)软土含有大量水分。软土地基具有很多突出特点,对工程施工造成不同程度的影响。首先,软土地基水分含量相对较大,由于软土的基本类型为黏土或者淤泥质土,此种特征导致在其内部出现大量聚集的负电荷,对空气中的水分不断进行吸取,此种因素的影响下,使得软土中的水分含量变得越来越大,从而造成土层中不同分子之间的间隙逐渐增大。与此同时,在部分雨水天气较多的地区,因为降水量的影响,也会使得地基出现不稳定等现象,对于公路工程建设而言,有着一定的阻碍作用。
(2)压缩性高及流动性强。在软土层地基结构中,具有较强的压缩性,同时成分相对复杂,主要包含可腐蚀杂质、微生物以及可燃气体等,使得地基的稳定性有一定程度的降低。除此之外,软土层的地基与其他类型的地基相比较,具有较强的流动性,如果受到外界施加的压力,会出现变形等现象,使地基的整体强度降低,导致建筑工程在后期使用过程中出现不稳定状况。开展公路工程建设施工作业过程中,需要对软土地基的实际特点进行充分考虑,保证地基投入使用过程中具备较强的承载能力,降低公路路面发生变形的概率。
2 软土地基条件下公路工程施工作业过程中存在的主要问题
(1)缺少对软土地基处理技术的正确选择。与其他类型的土质类型相比,软土层的负荷性能较差,一旦在使用过程中遇到较大的压力,会出现不均匀沉降等情况,导致公路缺乏稳定性及安全性。为了避免因软土地基带来以上不利影响,需要将软土处理理念和方法融入到公路施工整体规划中,同时安排专门的工作人员对施工区域内的地形及地质情况进行分析,有针对性的选择合理的处理措施,从而使得路面的承载力水平得到有效提升,避免出现路面沉降及坍塌等现象。由于国内各地区的土地面积相对较大,在地质条件方面存在不同程度的差异,容易因多种因素的影響,导致公路工程施工以及使用过程中出现裂缝及折断等问题,同时部分建设单位或者施工企业缺乏软土地基处理技术选择意识,由此引发的安全事故较为常见。
(2)缺少对软土地质相关数据信息的收集和分析。在软土地基的背景下,开展公路工程施工作业之前,需要对土质的实际情况进行勘察,明确不同位置的水分含量及最大负荷能力,同时利用计算机技术进行科学计算工作,保证相关数据的分析及处理更加合理及准确,进而得到在此种土质条件下,工程施工的可行性,并结合实际情况和基本需求,编制适用性较强的工程建设方案,让公路工程质量得到有效保证。首先,工作人员应该做好土质信息的全面收集工作,为后续施工作业打下坚实基础;其次,对技术人员提出较高要求,需要其具备准确检测及校验数据的能力,保证各项数据信息的准确性及可靠性,从而让工程施工目标能够更好的完成。但是在部分工程建设过程中,缺少对以上工作内容的重视,同时技术人员的专业能力不强,导致收集到的数据准确性不高,对工程质量的保证及提升而言,是不利影响因素。
(3)针对软土地基公路施工缺少全面的管理。在公路工程施工现场,监管人员起到重要作用,需要对技术人员的施工步骤及工艺流程做好审核及检查,保证各项工作能够得到充分落实。同时通过有效且专业的检查,能够为最大负荷量、压实度以及含水量等方面提供基础保障,使其可以达到规定的要求和标准,从而有效提升施工效率和质量。管理人员的主要职能还有对施工过程进行跟踪记录,保证施工技术能够得到合理选择及应用,使得施工环境得到科学调整及优化。但是在部分工程建设过程中,管理人员缺少对自身岗位职能的明确,没有意识到施工现场监管工作的重要性,导致实际施工质量与工程设计存在较大偏差,无法满足预期需求。
3 基于软土地基条件下公路工程施工技术的实际应用分析
(1)碎石桩加固技术的应用要点掌握。对于软土地基的处理而言,桩加固技术的应用具有重要意义和价值,并且此项技术在公路工程中的应用相对较为广泛。碎石桩加固技术是桩加固技术的主要构成部分,可以让软土层的处理工作开展更加高效,同时使得地基的强度及稳定性更高。由于受到电流以及水流的影响,会有很多小孔结构在软土层中出现,通过采用将碎石填入此类小孔中的方式,可以在一定程度上让路面的承载性能得到提高,以上操作过程为碎石桩的具体应用。施工人员需要对此项技术的实际应用提高重视,全面了解土壤信息,主要包含土壤硬度以及地质地形等,从而通过相关工作的开展让土壤整体结构的稳定性更强。
(2)桩加固技术应用过程中的注意事项。技术人员及施工人员在开展施工作业过程中,需要对桩加固技术做好分析,不仅要具备较高的专业水平,还应该提升自身的综合素质,对技术要点进行全面掌握及灵活运用,保证所有工作的落实都能够符合规定要求,加强公路施工的规范化建设。与此同时,加大对机密结构的研究力度,对碎石桩的数量进行合理明确,并有效控制碎石桩之间的实际距离。通过运用此项技术,使得软土和碎石之间得到有效结合,起到的作用与钢筋混凝土相似,减少工程建设过程中资源浪费的情况发生,提高路面的强度和稳定性。
(3)软土层排水技术的应用要点掌握。在软土层中,整体的水分含量较大,容易导致公路路基出现承受力降低以及不均匀沉降等问题,为了避免发生以上情况,需要对排水法进行利用,帮助软土减少水分含量,从而使其实际硬度得到增强。首先,开展填土处理工作的过程中,可以选择在土壤表层设置相应的排水开关,同时施工人员需要配合开挖排水沟槽,使得水分得到及时且有效的排出,减少路基变形情况的发生。经过以上处理工作的落实,可以让软土層的硬度满足机动车行驶需求;其次,施工人员可以结合实际情况,在软土层中进行垂直排水管的设置,此种方式不仅可以节约排水管道的使用,还能让地基的排水固化能力得到提高。
(4)换土方法的应用要点掌握。如果在公路工程建设施工过程中,存在软土层最大承载能力低于规定标准的情况,可以选择利用其它物质进行合理替换,通过硬度较高物质的使用,让地基的稳定性及强度得到提高。首先,开展换土作业的过程中,应该做好成本控制,通过全面且专业的市场调查,选择在预算范围内的优质材料,同时加强此种材料在地基施工中的有效运用;其次,需要在整体施工时,对换土面积做好明确及控制,以免因为实际换土面积过大出现施工区域内局部坍塌的情况;最后,在工程设计工作完成后,应该安排专门的工作人员对地质及地形信息进行收集,同时对相关技术的适用性及可行性做好全面分析。
(5)强压法的实际应用原理分析。在开展换土作业过程中,通常会对碎石材料进行利用,对软土层中的土壤进行替代,常用的碎石材料有砂砾以及砂石等,可以让换土之后的整体结构得到有效保证,让公路路面的承载能力得到提高,从而使得公路能够维持原状。由于在软土层中的土壤颗粒之间存在相对较大的缝隙,通过对强压法的利用,可以让缝隙得到缩小,减少公路使用过程中出现变形问题。在强压法的应用过程中,不能缺少对重型器具的利用,主要包括铁制锤头等,通过对重物自由下落过程中的力量进行利用,使得土壤得到进一步压实,从而提高地基的整体强度。
(6)高压喷射灌浆技术的应用要点掌握。高压喷射灌浆技术的应用原理为通过地高压喷射设备的利用,将拥有良好固化性能的材料灌入软土层中,常用的材料有混凝土以及水泥等,进而让路面地基的整体强度得到提高,使得公路的使用更加稳定。在开展实际喷射作业的过程中,由于浆液是通过高压旋喷流方式发出,能够达到对土地进行搅拌以及切裂等作用,让土壤中的颗粒得到均匀混合。采用高压喷射灌浆技术可以实现对加固土壤范围的有效控制,同时对固化材料的实际用量做好合理明确,让土壤地基的整体硬度得到提高。
(7)机械碾压技术的应用要点掌握。针对公路工程开展施工作业时,机械设备的辅助作用不可或缺,同时其运行状态及效率对工程质量有着重要影响。一旦在工程施工过程中出现机械设备缺乏或者运行状态不佳等情况,会导致很多施工任务无法顺利完成。针对软土地基条件下,开展公路工程施工作业时,由于不同区域内的软土实际状态之间存在一定差异,并且土层厚度很难保持一致,此时仅依靠人工的方式无法进行处理,但是通过对机械设备的利用,开展相应的碾压作业,可以让土层厚度的一致性得到提高,让路基承重更加均匀。在此基础上,还能对路基的承载能力进行强化,让道路的平整性得到保证。
4 结语
为了让公路工程施工过程中存在的软土地基得到有效处理,需要保证施工技术选择的合理性。常用的软土地基处理技术有换土法、高压喷射灌浆技术以及机械碾压技术等,通过以上技术类型的应用,可以让路基的强度及稳定性得到提高,减少不均匀沉降及裂缝等问题的发生,提高路面的承载能力,保证公路投入使用过程中的安全性及可靠性,为车辆的日常行驶提供便利及舒适的环境条件,同时促进公路事业的平稳发展。
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作者简介:李鸿翼(1986—),男,满族,河北唐山人,本科,工程师,从事道路与桥梁工程技术工作。