张 乐
(重庆雅望工程设计咨询有限公司,401121)
道路工程施工中软土路基的有效处理措施
张 乐
(重庆雅望工程设计咨询有限公司,401121)
道路建设对于社会经济的发展具有推动作用,随着我国城镇化建设的不断推进,道路建设工作也得到了重视,而道路工程施工中的软土路基建设是道路工程施工的重点。本文针对软土路基的建设技术进行了简单的介绍,并对道路工程施工中软土路基的建设方法进行了探讨,并提出了一些相应的处理措施。
道路工程施工;软土路基;处理措施
公路是我国基础设施建设的重要组成部分,为我国的经济发展提供了重要的保障。随着社会经济的发展和科技的不断进步,汽车的载重量呈现重型化趋势,对于道路工程质量的要求也越来越高。软土地基问题是影响公路工程质量的主要原因,不仅会降低工程质量,还有可能会影响到日常交通。因此,要对道路工程施工中软土路基进行有效处理,保障道路安全。
软土路基中的软土定义比较广泛,包括设计强度达不到要求的湿粘土。道路工程的路基填土的干湿状态决定了道路路基的强度以及稳定性。而填土的干湿状态是由填土的含水量决定的,而含水量的高低又是由各种水作用以及水作用的延续时间决定的。如果在道路工程施工中没有正确处理路面路基的高差问题,没有设置好施工排水设施都有可能导致水沿着缝隙渗透进路基内部,导致路基软化。此外,地下水位的升高也有可能导致路基的软化。
现在,我国已经形成了一定的划分标准用来划分软土工程的性质。首先要对软土路基的性质进行分析,再选择相应的设计方案,最后进行相应的人工处理。针对软土的特殊性质以及不同软土之间性质的差异,处理公路软土路基需要很高的标准。当前,我国对于道路工程施工中软土路基的研究主要依靠施工人员根据道路工程的性质做出明确的出路。但是,实际施工的情况复杂,处理效果具有很大的不确定性。因此,一定要根据道路工程施工中软土路基的特点制定相应的处理方法,强化软土路基的坚固性以及抗压能力。
现在,我国对于道路工程施工中软土路基的处理方法主要有强夯法、重压法、表面处理法、垂直排水固压法、沙石垫层法、水泥深层搅拌桩法、加铺土工织物以及添加剂法等等。其中沙石垫层法和垂直排水固压法结合的方法是现阶段应用最广泛的方法,既减少了成本的投入有提高了道路工程施工单位的经济效益。在道路工程施工中软土路基的施工过程中,要以自然环境和软土类型为依据,与设计方案以及经济水平相结合,提高软土路基的实用性以及稳定性,并综合多种因素采取针对性的措施加进行固处理,道路工程施工中软土路基的施工更加经济、科学。
第一,路基状况。如果道路工程施工中的软土路基使用的是粘性土,为了减少对软土路基的扰动,通常使用压实法;如果使用的是砂性土,就使用挤实砂桩法或者是振动压实法来改善砂性土的性能。
第二,道路性质。根据道路性质的不同,道路的等级越高,道路施工质量的要求就越高,就要求更高的软土地基处理措施。对于等级较低的道路,为了降低道路工程施工中软土路基的成本,可以综合道路的各方面因素,先铺设一个简易路面,等地基沉降之后再铺设常规路面。
第三,周边环境。进行道路工程施工中软土路基的施工时,要注意施工时的噪音、振动、地下水的变化以及泥水散落等情况对周边环境的影响,尽量采取有效措施降低施工队周边环境的影响。如果无法控制施工对周边环境的影响,就要与周边的居民进行沟通,在施工前就采取相应的保护措施。
6.1 含水量高,具有流变性
软土路基的主要构成成分是与你和粘土颗粒,孔隙度相对较大。而且道路工程施工中的软土路基含水量较高,软土路基中的有机物有可能会出现沉降,产生絮状结构,渐渐产生变形,导致软土路基的抗剪强度不断降低,产生流变性,甚至在固结之后产生次固结,影响正常施工的进行。
6.2 压缩性高,渗透性差
软土本身的压缩性高,但是渗透性比较差,这就导致道路工程施工中的软土路基需要很长的时间来完成巩固。道路工程施工中的软土路基会产生絮化结构,絮化结构在挤压或者震动下会遭到破坏,道路工程施工中的软土路基的整体强度会降低,甚至呈现流动状态,但是,道路工程施工中的软土路基的强度会随着时间的推移而逐渐恢复。
6.3 抗剪强度低
道路工程施工中的软土路基的主要特性就是抗剪强度低,这种特性在软土路基不排水的情况下尤为明显。如果,道路工程施工中的软土路基受到荷载作用,就会出现排水固结,改变道路工程施工中的软土路基的抗剪强度。排水固结形成的效率与抗剪强度的提高速率成正比,排水固结形成的速度越快,抗剪强度的提高效果越好。
7.1 沉降问题
道路工程施工中的软土路基含水量高,且具有流变性,很容易在施工结束之后因为处理不当而出现沉降问题。沉降问题会影响道路的正常使用,引发各类交通事故。沉降问题分为剩余沉降和路基沉降两种。因此,在施工过程中必须控制软土的沉降,使沉降处于设计的标准之内,保证结构的结合处平整。此外,还要保证软土路基的预留标准在标准之内,减少路桥处的跳车状况。道路工程施工中的沉降问题,需要施工作业人员加强技术研究,以科学的施工技术解决道路工程施工中的沉降问题。
7.2 滑坡问题
软土路基滑坡问题是路堤施工过程中常见的问题。主要原因是软土本身的强度过低,再加上固结速度慢。一旦出现软土路基滑坡就会导致软土路基的基础失稳。因此,在道路工程施工过程中要确保地基的稳定性,并将填土速度控制在合理范围内,保证工程质量以及工程进度。
8.1 排水固结法
排水固结法指的是在软土路基中设置一个沙井,并通过垂直排水的方法将水从沙井中排出,借助软土路基结构的自身重量对场地进行加载预压,或者进行分级加载,将土壤孔隙中的水排出,使地基不断沉降,以达到加固软土路基的目的,适用于软弱土层以及饱和土层。
8.2 换填法
换填法包括抛石法以及挖填法,适用于软土路基较浅的情况。抛石法适用于排水不便的低洼地区,主要做法是将石片从两边向中间抛掷,再用重型压路机将抛石压实,并铺设反滤层,最后进行填土。挖填法适用于地面表层是软弱层的情况,不仅方便挖填操作,还有利于排水的处理。
8.3 水泥深层搅拌桩法
水泥深层搅拌桩法是软土路基处理的基本形式,主要是以硬化之后强度比较高的水泥为媒介,将水泥深入软土中,发挥水泥强大的粘合力,将软土转化成道路工程所需的水平。水泥深层搅拌桩法能够有效降低沉降量,增加边坡的稳定性,提高软土路基的承载力,充分发挥水泥深层搅拌桩法的优势,降低交通事故发生的机率。
8.4 沙石垫层法沙石垫层法适用于路堤和软弱土层强度比较小的情况,主要是讲碎石、沙砾等材料铺在路堤底部,在施工过程中要严格控制填土的速度,因此,一般来说,施工周期比较长。在路堤比较高和软弱土层厚度较大的情况下,应该利用沙井来加固地基,并保证排水固结。
8.5 强夯法
强夯法主要是指对粉煤灰、湿陷性黄土、粉土、碎石等进行加固,利用势能和动能之间的相互转化,在起重机的重量作用下打击地面,捶打路基,使土地更加密实,增强路基的紧密性和强度,达到稳定路基的目的。
软土路基是道路工程施工中的重要一环,应该引起施工单位的重视。道路施工单位应该加强对软土路基的分析,与此同时,还要提高施工人员的技术水平,并且引进新材料、新技术,运用科学的方法处理软土路基,保障软土路基的施工质量。
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1007-6344(2015)09-0315-02
王昊(1988年2月生)男,本科,助理工程师,从事的工作:隧道工程、桥梁工程。