公路工程施工中软土地基处理技术分析

2019-10-21 22:50李辉
名城绘 2019年1期
关键词:软土地基处理技术公路工程

李辉

摘要:在众多的公路建设过程中,较为常见的一种地质情况是软土地基。公路工程软土地基的处理水平不仅关系着工程的建设周期、工程造价等,同时也会影响到工程的施工质量以及质量管理水平。鉴于此,对公路工程施工中软土地基的处理技术进行分析,有着十分重要的现实意义。

关键词:公路工程;软土地基;处理技术

1软土地基概述

1.1软土地基的特性

软土作为一种土质,其本身具有很大的空隙、强度较低、凝聚力不大、渗透系数小而且蕴含丰富的水分。在公路施工中,软土的特性会导致地基建设中出现几种典型性问题。首先,由于它的变形性很大,抗剪强度很弱,当外界振动时很容易受到影响而发生变形,使地基下滑,导致地基下部土体被挤出。其次,由于软土沉降不均匀,在沉积过程中会受到外界环境的感染发生路基沉降不均匀的现象。再次,软土还有透水性低的特点,这就导致了地基每级载荷的稳定性降低。最后,由于软土压缩性较高,所以在公路建设负载中,会由于建筑物自身重量的不均匀而产生大幅度沉降。

1.2处理软土地基的必要性

软土地基是公路工程建设中不可避免的问题,若不能妥善处理,则会导致路基沉降的不均匀甚至发生塌陷,进而造成严重的交通事故,不仅会为施工企业带来严重的经济损失,同时也会危害人们的生命安全。因此在公路工程的施工过程中,必须严格按照标准进行软土地基的处理,借助科学的处理技术,不断提升软土地基的处理水平,进而提高工程质量管理控制水平,全面增强公路工程建设质量,在保证施工企业经济收益最大化的同时,减小交通安全事故的发生几率,保证人们的生命安全。

2公路工程施工中软土地基处理存在的主要问题

2.1没有做到因地制宜选择合理的软土地基处理技术

目前,我国公路工程施工过程中,在进行对软土地基处理技术的选择时具有一定的盲目性,忽视了对实际土质情况的分析,没有做到因地制宜、科学选用。其中主要的现象是仅仅进行单一技术的方案设计,而没有对不同软土地基处理技术方案进行比较,从而使得方案不够完美,结果不是技术方法选用错误,就是尽管方法合理,但工程成本较高,施工时间较长。

2.2施工设备落后

虽然我国公路工程建设发展迅猛,但是工程施工机械的发展滞后现象却一直以来长期存在。即使一系列机械产品层出不穷,但还是不能很好地满足地基处理技术的需要。施工机械相对落后的情况致使地基处理的质量不高,安全性较差。

2.3工程质量监督管理不到位

目前,我国对于公路工程软土地基的施工缺乏行之有效的管理和监督,监管部门对于公路工程软土地基处理监管工作缺乏责任心,往往对于施工企业和施工过程只是走过场,并且缺乏科学有效的质量检测手段,对于一些地基处理质量和安全问题不能及时发现,从而不能有效地保证施工软土的地基处理质量。

2.4人员素质不高

在公路地基处理施工过程中,许多施工人员文化程度不够高,而又缺乏熟练操作的工人,甚至施工之前不进行相关的技术培训。事实情况证明不同的软土地基处理措施都具有各自的特点,有自己的使用范围,适用于不同的情况。对于文化程度不高的施工人员,他们在遇到具体情况时缺乏正确选择出适合处理措施的能力,有些施工人员为了省时省力,偷工减料,得过且过,忽视了工程中的各项要求,达不到相关规定的标准,最终导致地基处理质量降低,增加了安全隐患。

3公路工程施工中软土地基处理技术分析

3.1强夯法

在各类公路工程中,能用强夯法的工程比较少,一般情况下,强夯法只适用于黏性土、碎石土或者湿陷性黄土这类砂性土质的软土地基。强夯法即借助重锤从高出快速落下所产生的冲击力下砸,使得原本比较松软的软土地基在强力的击打下,密度越来越高,最终达到坚硬、紧实的目的,以此来提升地基的承重能力。强夯法的操作相对来说比较简单,所用時间也相对较少,效果却很明显,同时其操作成本也比较低,能够在一定程度上使公路工程的经济收益最大化。因此在砂性土质的软土地基中,强夯法比较常用。

3.2换填法

换填法是将地基铺设路线以下较浅范围内的软土取出去,填充一些高强度、抗腐蚀、硬材质、性能稳定的材料,例如,素土、砂、卵石、碎石、煤渣、灰土、矿渣等(注意填充时要分层分类填充),然后通过手工或者施工设备,进行打压、夯实,使其达到一定的密实度,形成标准的人工地基。当软土层薄,上部荷载小,可以直接手工或机械方法压实,同样可以实现对地基加固效果。换填法的适用范围是杂填土、淤泥、松散素填土、已经完成自重固结的回填土等地基处理。

3.3加载法

加载法凭借的关键是加载技术,而这技术关键是“使用认为压制的方法来完善软土的土质情况,运用重型压路机实施反复压实软土,以把软土中的空隙与水分排除,把软土压制成跟道路路基施工要求相符的土壤”。在应用这种技术进行软土地基加载压实时,要时刻对土质实施检验,切实保障压实的实际效果,确保项目施工质量。

3.4深层水泥搅拌桩法

深层水泥搅拌桩的施工工艺主要需控制四个方面:首先是悬挂吊锤,将吊锤悬挂在主机上,调整水泥搅拌桩的垂直度,目的是使水泥搅拌桩的垂直度在标准范围之内;其次要进行质量检查,尤其是对水泥用量的检查;第三是水泥搅拌的配合比,水泥搅拌时应该严格按有关标准要求进行;最后,运用灰浆搅拌机,按照事先定好的配比搅拌制备水泥浆,启动搅拌机进行调整,使其一边喷射一边旋转,然后将搅拌机下沉到预定高度后重复上下搅拌。需要注意的是,当搅拌机上升到预先设定的顶面标高时集料斗里的水泥浆应该刚好排空,使搅拌机的边缘压入地基中到达固定深度后再将其回升到路面上达到将泥浆和软土搅拌均匀的目的。在搅拌时应该边搅拌边喷浆再进行下一根桩的重复操作。这种方法在软土路基中被普遍使用。

3.5高压喷射注浆法

在多种公路工程软土地基处理技术中,高压喷射注浆法也是操作方法比较简单的一种,主要适用于砂类土与黏性土。该种处理技术是在钻机的钻孔当中,借助高压设备形成高压的浆液射流,在需要加固的软土地层中插入注浆管,进而切割破坏土体。与此同时,必须要对浆液和土体进行搅拌,保证其均匀性,进而确保水泥土体有较高的强度以及截水帷幕的功用。需要注意的是,直径比较小的土体颗粒会在水面上浮出,其他颗粒则会在向心力、重力等各种力的作用之下,和浆液混合,按照相应的比例进行重新排列。

3.6表层处理法

所谓表层处理法,顾名思义,就是处理软土地基的表层,通常是通过添加一些合适的材料,然后再辅以合理化、科学化的排水技术,排除软土地基中的大量水分,减少表层含水量,从而实现提高软土地基强度的目的。此种方法的优点是对软土地基进行了有效处理的同时,所采用的技术对软土地基较深范围内土质结构的影响很小,能够防范软土地基剪切变形现象的发生。在使用此方法时应注意的问题是:不仅要排除软土地基表层的水分,还要做沙土处理。其中排水处理可以依据施工现场的实际情况,挖一个排水槽沟进行排水;而沙土处理主要是针对水分较多但土层却较薄的软土地基,具体是铺垫适当厚度的砂垫层,一方面起到辅助降低水分含量的作用,另一方面达到加固软土地基的效果。

3.7排水固结法

不管是建设哪种项目工程都离不开对排水技术的运用。在建设公路中,通过对排水固结技术的运用,地基的强度获得了有效的提升。除此以外,公路路基的沙井垂直方向與沙井还能够获得排水处理。在建设公路之前,能够对结构自重渐渐加载与加载预压的方法加以运用,让路基空隙获得有效的排水处理。在实施排水的时候,含有相对大水量的软土地基要首先处理,为了把表层的水排除,还要挖一个沟槽,在布置沟槽的过程中,要加以应用当地的地形,还需要避免沉降情况的发生。在建设公路路基中通过对排水固结技术的运用,能够使空隙的体积缩减,进而保证不会轻易的改变路基地形。

3.8机械碾压法

在公路工程的软土地基中,比较常见的土质即为黏性土,黏性土的压实情况直接关系着地基的处理质量,甚至会影响到整个公路工程的建设质量。由于软土地基一般情况下比较分散,故为了确保公路路面的平整性,应该对软土地基进行合理的碾压。而对负荷比较小且较薄的软土层。

4结语

软土地基处理的好坏直接关系到公路的基础承载能力,是确保公路工程高效、安全运行的关键。相关工作人员要结合实际地质情况,正确选择和灵活运用各种软土地基处理技术,进行软土地基加固处理,消除施工的安全隐患,保证公路工程施工的整体质量。

参考文献:

[1]关于高喷灌浆技术在公路地基施工中的应用[J].陈德刚.黑龙江交通科技.2014(01).

[2]强夯法施工技术在道路软土路基处理中的应用探讨[J].梁鸿甲.黑龙江科技信息.2015(35).

(作者单位:河北省平泉市交通运输局地方道路管理站)

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