公路施工中软基处理施工技术的应用研究

2020-12-23 07:01王吉荣
中国建筑金属结构 2020年8期
关键词:软基处理公路施工

王吉荣

【摘要】如今,随着公路施工标准和要求的提升,在遇到软土地基时,应借助有效的处理技术加以应对,以适应公路工程建设的要求,并保证工程施工的整体质量。鉴于此,本文以公路施工的视角,分析软土地基的特点及其影响,对相应处理技术进行研究,并提出应用要点以供参考。

【关键词】公路施工;软基处理;施工技术应用

【中图分类号】U416

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362(2020)08-0022-02

如今,随着公路建设规模的持续扩大,公路施工技术获得了有效推动。地基作为公路施工中的基础内容,其施工技术应用是否科学,事关公路工程整体质量及使用寿命,而软土地基又是其中的重点和难点内容,面对日益严格的工程标准,势必加强技术的合理应用,全方位解决软土地基所带来的困扰,以满足公路施工的要求,全面提升公路工程质量。

1. 公路施工中软土地基的特点

1.1 强流变性

所谓软土地基的流变性,即软土地基在受到持续荷载时,所产生的地基形变与时间成正比,并导致软土的强度远小于瞬时强度,从而对公路地基结构造成严重影响,降低了地基的应用稳定性[1]。从现代公路工程而言,在快速发展的社会背景下,交通负担日益加重,路面承载力也随之大幅提升,在面对软土地基的流变性问题时,应科学选择处理技术,避免软土地基受压而产生形变,提升公路运行安全指数。

1.2 含水量高

通常而言,软土地基处于软土层,该层土壤中含水量较高,并且内部存在大量淤泥及黏土,使周边负电荷大量集聚,导致其吸收空气中水蒸气的效率升高,使软土地基中的含水量始终处于高位,进一步增加了软土层的孔隙。尤其是我国南方地区,由于受到降水因素的影响,空气中水蒸气浓度高,致使软土地基中水分日益增加,给公路施工带来了显著影响。

1.3 高压缩性

软土地基的土质中含有大量孔隙,由于其孔隙比大于1,造成土质中含水量增加,容重减小,加之土质中富含大量的气体、微生物及腐烂植被,进而使软土地基的压缩性明显增加,难以达到稳定的状态,也使公路工程质量受到影响。

2. 软土地基对公路施工的影响

2.1 公路沉降

在公路施工过程中,一旦软土地基处理质量不过关,将会因地基结构的松散而导致公路沉降,难以保证公路的长期稳定运行。尤其是现代城市道路建设中,由于地质复杂、交通量大、公路荷载重等因素,极易产生公路沉降现象,严重损害交通安全和使用效率。同时,在公路发生沉降问题后,还可能引发一系列的道路结构破坏,并造成维修及养护成本的增加,耗费大量不必要的人力、物力及财力,影响城市交通出行及经济发展。

2.2 剪切拉裂破坏

公路在受到剪切拉裂破坏时,将会使公路路堤产生侧向滑动,呈隆起状。该问题主要源于软土地基在受到振动或者自重影响时,使地基受到破坏且强度大幅下降,难以支撑公路的荷载,使软土地基流动性持续增加,从而引发路基不均匀沉降问题。

2.3 稳定性下降

软土地基如果在施工中处理不当,所造成的影响将是多方面的,不仅会影响施工的进度,而且会使公路建设及运行存在潜在风险[2]。尤其是在如今交通动力不足,大量公路超负荷运行的状态下,进一步增加了公路地基的承载压力,当在特定的环境下,软土地基的稳定性将受到挑战,出现塌方、失稳等问题,如不妥善处理和防范,极易引发严重交通安全问题。

3. 公路施工中软土地基处理技术

3.1 换填改善技术

换填改善技术主要是以原路基为基础,在施工过程中将软土进行更换,并选择硬度及承载力达标的土质进行回填,以满足公路地基的设计和建设要求。在软土地基处理中采取换填改善技术,能够直接改变地基土壤特性,从根本上解决软土地基存在的问题,但其施工成本上的劣势也应纳入考量范畴。

3.2 堆载预压技术

顾名思义,堆载预压技术在软土地基处理中,主要是按照公路地基设计要求,以超过设计标准的荷载进行预压,以加快软土地基的固结沉降,增加地基的强度,为后续工程的实施提供基础保障。同时,软土地基在经堆载预压技术处理后,应卸除荷载,并进行相关的技术评估,保证后续施工的安全进行。通常情况下,软土地基在堆载预压技术处理中,一般选择路堤土作为堆载材料,在降低施工成本的同时,能够使地基内部结构强度增加,减少产生沉降的风险。

3.3 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩技术是软土地基处理技术之一,依托对土壤的化学处理,以提升地基的强度。在该技术的应用下,能够有效改善地基的强度,使其形成更强的承载力,保证后续公路施工的进行。从目前水泥搅拌桩技术的应用中,可以大致分为两类,即干法和湿法。干法水泥搅拌桩是以水泥粉作为原料,以改变软土原来的强度。湿法水泥搅拌桩则是在严格的质量控制之下,以提升桩体的均匀度,实现土体强度的优化。在施工中应注意的是,水泥搅拌桩技术应着重关注水泥粉用量,从而取得最佳的改善效果。

3.4 灰土桩技术

灰土桩技术以生石灰作为主要材料,在软土路基的处理中,利用生石灰的吸水特性,大幅改善软土地基的含水量,通过生石灰发热的优势,使水分被有效地吸收和蒸发,以帮助软土形成更牢固的结构,减少路基沉降的可能,提升公路路基施工的质量。其施工方法是将生石灰块放置于钢管内,并在拔管时进行针对性的捣实,从而对软应力加以稳固,避免出现土层变形的情况。

3.5  预应力管桩技术

在公路施工中软土地基处理中,预应力管桩技术是常用的方法之一。为提升施工的質量,全面改善软土土质,预应力管桩技术可以广泛应用其中,它首先要对软土位置进行精准定位,并利用预应力管桩进行处理,同时在处理中和处理后,均要进行全面的检测,在反复确定位置合理性的同时,还要提升管桩施工的精度。另外,在管桩打好后,需要根据后续施工的需求,做好位置标记和指示,为公路施工提供技术支撑。

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