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探讨公路工程中软土地基施工技术

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  摘    要:目前我国交通运输体系发展迅速,公路工程随之增多。经过工程实践及总结,结合公路工程软土地基施工实际,对软土地基的施工技术进行了分析总结,以期能够为公路工程建设提供有效借鉴。
  关键词:公路工程;软土地基;施工技术
  1  引言
  公路工程在施工中对路基的沉降有很高的要求,而沉降也是软土地基处理的主要问题,在施工中如果遇到软土地基,必须科学合理地处理,否则会降低路基的稳定性,影响总体施工质量及使用寿命。基于此,开展公路施工中软土地基处理技术及应用的研究就显得尤为重要。
  2  软土地基对公路施工的不利影响
  在公路施工中,软土地基存在着1.0左右的天然孔隙,受到外界因素的影响较大,所以并不满足公路工程的施工条件,必须要对其进行妥善的处理,才能够继续进行公路工程的施工作业。一般情况下,如果公路施工中遇到软土地基,最有效的措施就是加固。如果加固处理出现问题,那么就会增大道路沉降、断裂的出现几率。另外,软土地基如果出现滑动问题,也会降低路基的稳定性,出现路面扭曲等问题。再加上填土荷载的作用,一旦出现软土地基不均匀沉降问题,就会严重破坏路基结构,出现严重的路面不平问题。如果软土地基的不均匀沉降出现在桥梁连接处,还会因为差异沉降而增大过往车辆的行驶风险隐患。
  更为严重者,如果发现软土地基而没有进行科学合理的处理,就会引起严重的地基下沉的问题。而地基下沉又会加重软土地基上的路堤下沉。而这就会引起严重的地面变形问题。另外,如果软土受到震动,那么其强度也会减弱,甚至呈现出软土流动的状态。
  3  软土地基的主要特征
  3.1  渗透性差
  在公路工程施工进程中,依据相关施工规范的要求,需要对软土地基进行适当的压实,从而保证公路的施工质量达到要求。通常软土地基的压缩模量与液压指数的高度呈正相关,但是软土地基渗透性较差,因此要想让软土地基的抗剪强度达到设计所要求,就需要对软土路基展开适当的压实,并采取措施维护软土地基的压实效果。对于公路质量和使用寿命来说,软土地基的处理效果影响工程的质量。
  3.2  高含水量
  软土地基另外一个重要特点是含水量大,这对软土路基的实际处理造成了一定的影响。一般情况下软土路基中主要成分是淤泥和黏土,这也使得软土地基的孔隙较大,从而使得软土地基的含水率大。此外,软土地基中还存在少量有机物,在自然状态下有机物呈相互聚集的絮状结构,但在受力状态下,有机物会出现大幅度变形,造成结构较大沉降,也使得软土地基不具备足够的抗剪强度,给施工制造难题。
  4  软土地基施工常用的技术
  4.1  换填法
  使用换填法进行软土地基的改造工作过程之中,需要对地基进行预先的开挖处理,将不符合建筑强度需求的软土进行替换,并将契合工程需求的土质重新回填到地基之中。所以,对土质而言,最为重要的即为厚度,一般需要将半米至三米的土质进行回填,如果深度过深或过浅,都不适宜采用换填法进行工作。当确定开挖深度后,则需要对整个施工现场的状况展开详尽地分析工作,目前来看该方法运用场景主要集中在淤泥、湿陷性黄土和暗沟等环境之中,其他的环境与换填法的使用契合度并不高。在公路工程具体推进的过程中,需要根据荷载量进行分析回填。需要注意的是,所选择的回填材料的不同,在具体展开工程的过程中也存在具体的差别,为了更好使用这一方法,可事先开挖一条排水沟,预防地下水、地表水外渗的情况出现。部分的软土土质容易出现倾斜等问题,针对这样的现象则需要分步骤、分层次地进行回填的措施。从本质上来看,换填法其原理是将土壤的特质进行调整,并且不会产生额外的负面影响,但其工程存在较大的操作难点,其工程量相对较大,且造价相对较高,针对大面积整片的软土地质情况,该方法的适应性并不高。
  4.2  固化剂处理技术
  如果市政公路工程中的软土地基含有大量的有机物,则要使用固化剂处理技术来进行处理,通过将可以提高吸水能力的无机材料添加到石灰水泥当中,从而形成固化剂材料,并且将固化剂应用到软基处理当中。通过固化剂处理技术来有效地促进软土地基中的土壤往土粒沙化方向发展,进而形成针状矿物,起到有效的加筋作用,有效地降低土壤中的含水量,提高土壤的强度。在运用固化剂处理技术的时候,施工人员可以就地采用有机质细粒土,不断地强化地基的强度。
  4.3  碎石桩处理法
  碎石桩处理法是将软基中的一些部分软土进行替换,主要的替换材料就是碎石桩,这样可以让路基稳定性更强。在路基中加上碎石桩,让路基更加坚固,同时降低成本。首先确定需要处理的土层,然后借助钻孔设备对土层实施钻孔,将振捣部位进行彻底的清理,不要留下杂物和垃圾,再将碎石加入到孔洞中。路基层有了这些碎石的加入,就会变得更加稳固,承载力也会有所提升。用这种方法展开软基处理非常便捷、简单,成本也有所降低,软基处理的实际效果非常显著。
  4.4  排水固结法
  排水固结法是对在地基中进行竖向排水体的设置,让原本土中的水排出,让软土变得更加牢固,主要是为了地基沉降问题的解决并让地基更加稳固。对于竖向排水体的选择,大多为塑料的排水板,该设计能节省软土地基固结的时间,并且达到事半功倍的效果,增强了地基的承载力。同样,该方法也有其弊端,在饱和、软弱的地基层会有较好的效果,但是却不能应用于渗透性差的土层。
  4.5  高压旋喷注浆法
  该方法的原理为:使用钻机对地基进行钻进,钻进的过程中同步伸入注浆管,注浆管顶端需设置喷嘴,注浆管到达指定位置以后,使用约为20MPa的压力对内部土体进行持续冲刷,借助水泥的固结能力构成增强体。注浆管的个数为1-3不等,可根据具体情况与要求确定。在注浆的过程中,通过调整喷头的方向和位置达到旋喷的效果。在使用高压旋喷注浆法后,地基的承载力能够得到明显的提升,有效降低产生不均匀沉降的可能性的同时,还能防止渗水的目的。该方法在不同的软土地基上都能得到运用,是目前适应性最广泛的一类方法。
  5  软土地基处理中的注意事项
  第一,充分做好事后处理,保证超孔隙水压力彻底消失,以降低孔隙比,促使地基尽快固结,从而提升软土密度和抗剪强度。在具体施工中,要尽量采用逐级加压方法,待沉降量彻底稳定之后,再卸去荷载,保证路基局部稳定性,提升固結处理效果。第二,针对地下水位比较高的路段,需要切实做好排水处理,合理设计排水方案,常用的方法包括加深排水沟、完善排水系统等,保证地下水位低于公路路基,避免路基被水浸泡。第三,在软土地基施工中,要适当加大第一层土填筑的厚度。对第一层进行适当的加厚,就使得路基土层形成整体的合并,并且与其下的硬壳层一起承载上部的重量,从而不会造成翻浆或者沉陷、隆起的现象。
  6  结语
  在公路施工中进行软基处理是道路工程中非常重要的环节,直接关系到工程的施工质量和使用寿命。为了使路基稳定性和强度符合工程需要,满足工程质量方面的严格要求,需要加强对软基处理的重视,选择合适的软土地基处理技术对软土地基进行处理,同时软基处理还受到工程机械性能的影响,需要在设备更新方面加强力度,给予各方面资源支持。
  参考文献:
  [1] 赵庆远.公路工程施工中软土地基问题及处理技术浅析[J].智能城市,2019(16).
  [2] 李胜,李仁勇.浅析公路工程施工中软土地基问题及处理技术[J].科学技术创新,2019(24).
  [3] 张锴.公路工程软土地基施工中技术处理的难点解析[J].河南建材,2019(4).
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