丁溢飞
摘 要:公路工程修建范围较为广泛,是我国的主要交通建设项目。基于地理因素的影响在公路施工中会遇到不同类型的地质,如软土地质。软土地质条件下的公路施工通常施工难度大,如果不能很好地处理好软土地基,将会严重影响公路工程质量。加强公路施工中软土地基处理技术研究具有十分重要的现实意义。本文首先对软土地基的定义及其处理重要性进行了论述,然后对公路施工中较为常用的软土地基处理技术及其优缺点进行了阐述,以期能对我国公路施工在软土地基处理方面有一定帮助。
关键词:公路施工;软土地基;软基处理
1 软土地基的定义及其处理的重要性
软土指的是强度低,压缩性高、透水性较差的软弱土层。在公路路基施工时,必须要对软土地基进行技术处理,不然会导致公路路基稳定性下降,发生较为严重的沉降,公路会出现路面开裂现象,公路质量没有保证,影响公路的正常使用。从工程的角度,一般将软土划分为淤泥、淤泥质土和软粘性土。我国江河众多,流经区域范围广,因此软土范围相应地也越大,这给公路施工带来了一定的难度。为了能较好地处理好软土地基给公路施工带来的影响,施工前需对施工现场的软土地基进行深入的了解,弄清楚软土地基的特征,进而选取合理的软土地基处理方法,这是公路地基施工的必要工作也是重要工作,只有对症下药,才能有效地处理好软土地基,为公路施工的顺利进行奠定基础。
2 软土地基处理方法及优缺点介绍
2.1 夯实法
夯实法指的是用重锤等工具对软土地基施加压力,使地基饱和的土体通过外荷载力的作用使其排水固结,缩小土体结构中泥土颗粒间的距离,增强土体的抗剪强度,避免因地基因土地结构孔隙较大而发生沉降,提高了地基的承载力,降低了软土地基土层的压缩性。夯实法在工程建筑领域最先应用于体积较大的石块、砾土的压碎处理,后经工艺改进及排水技术的发展,逐渐应用于对软弱地基的处理方面。夯实法的优点在于:技术要求低、夯实机具简单,夯实效果明显、节省成本投入等。缺点是不能对工程进行整体把握、施工进度慢,耗时较长等。夯实法通常适用范围较广,可处理除厚层淤泥质和淤泥以外的大部分土质。从软土地基土层的性质分析,土层的夯实效果取决于土层的含水量及土颗粒之间的间隙比。
2.2 高压喷射注浆法
高压喷射主将法是利用特种高压喷枪将配合搅拌好的浆液,如水泥浆、粉煤灰浆等通过高压注入到事先做好软土地基造孔处理的孔内。其中孔深要根据软土地基的地层的软弱程度进行设置,在喷射浆液的同时要不断地旋转喷枪,以便保证软土地基中形成圆柱体的桩,此类桩一般粘结度较高,利用褥垫层使桩与桩之间的土形成复合地基,提高了软土地基的支撑能力。优点:施工工艺简单、工程投资成本低。缺点:施工人员在喷射灌浆过程中如果忘记旋转喷枪,地基内将形成墙状固结体,施工效果大打折扣,起不到提高软土地基支撑力作用。因此,高压喷射注浆法技术要求含量高,需在喷射灌浆前对注浆土层进行严密的计算,同时注射量也要严格控制,一旦这些控制不到位将会严重地影响施工质量。适用范围:适用于处理含水量较大的淤泥、淤泥质粘土、粘性土,以及土颗粒空隙较大的粉土、黄土、砂土等地基。
2.3 冻结法
冻结法就是通过对软土地基进行注入一定量的水,通过特种冷冻机具对混水土层进行冻结处理,进而提高土层的支撑力。冻结法软土地基处理工艺流程如下:首先对土壤颗粒间距较大且干燥的软土地基进行注水处理,如果是软土地基自身含水量较高,如淤泥质、淤泥地基可省去注水环节。进而将液态氮或二氧化碳注入到地基中,或者是采用特种制冷设备同地基中设置的封闭式液压系统相连接,使软土地基中的水冻结,提高软土地基的抗压强度及降低软土地基的压缩性。冻结法的优点是:可同时大面积施工,加快施工进度,施工工艺流程简单,可避免其他处处理技术所带来的施工后路基部分地面不平等问题。其缺点是施工技术含量高,冻结实施不科学,稍微出现偏差将会影响冻结效果。此外,在制冷机具方面一般价格比较昂贵,所需的冷冻剂量比较大,成本投入较高。适用范围:此种软土地基处理技术适用范围广,可用于任何土质特征的软土地基。
2.4 填石法
填石法指的是将石块、砂砾等固态物质填充到软土地基中,利用石块、砂砾自身具有的强抗压能力、伸缩能力来提高软土地基的抗压、承载能力。石块选择方面应选取片状结构的石块,其目的是保证施工区域的平衡受力,避免因石块形状不规则,出现压实过程中不密实,路面出现起伏等现象。对于体积极大的石块,在施工时应对其进行粉碎处理,分层铺设到软土地基中,并通过压路机对其进行碾压压实。优点:施工工艺简单、填充料取材方便来源广,材料造价低。缺点;填充的石块不均与会导致公路路面出现坑洼等现象,石粉铺设不均会致使路标开裂,降低公路的使用寿命。此种软土地基处理法通常适用于常年积水不易排水的洼地以及土层厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼。
2.5 挤密法
挤密法是经施工机具对地基进行震荡后,将石粉通过震动机具掺入到软土地基中,再利用夯实法对地基进行夯实处理,使其形成土石结合的硬度较大的土质,提高地基的承载能力。优点在于石粉的合理均匀掺入可有效地避免如填石法所带来的路基地面不平整问题。缺点是施工工艺复杂,技术含量高,所用施工设备机具较多,成本投入大。石粉掺入地基中不均匀同样会造成路面不平整现象。使用范围:此种处理方法基本上适用于各种类型的软土地基的处理。
3 结 语
软土地基处理质量关系着公路工程的整体质量,为了确保公路工程项目施工顺利进行,打造优质的公路工程作品,需重视公路施工中软土地基的处理工作,结合公路施工地基的实际情况选择合适的地基处理方法。
参考文献
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