周向宇
【摘 要】随着我国经济的高速发展,各地之间的经济往来越来越频繁,我国的公路建设也在不断地发展。在公路工程中,软土路基是常见的施工问题,施工方必须对相应的施工技术进行探究。本文将就软土路基的概念与特征、选择公路工程软土路基处理技术的参考因素,探讨公路工程软土路基施工技术。
【关键词】公路工程;软土路基;施工技术
引言
众所周知,在高速公路的施工过程中的一个必不可少的施工环节那就是软土地基的加固处理。而结合到实际可供我们选择的的软土地基处理方法多种多样,因此我们必须要具体情况具体分析、具体解决了,首先需要综合考虑到道路的形状、外部条件等因素,然后针对性的选取最为适宜的施工技术,不可千篇一律。
一、软土地基的特点
软土地基的主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点,进而使施工标准达不到应有的压实要求和技术标准。具体表现在以下几点:首先,稳定性与承载力的差;其次,施工过程中的沉降及路面及路基通行时沉降问题;最后,还有可能基坑渗水、管涌等现象,进而破坏到周围建筑物的稳定性。在路面和桥梁工程施工中,软土地基的性质是各不相同的,通常情况下,会因地而异、因层而异,造成极大的不可预见性。所以,在路桥施工软土地基施工过程中,一定要严格施工,一旦疏忽,就有可能发生不必要的问题,进而影响到工程的质量,如:在了解是软土地基的情况下,没有进行相应的处理;在进行施工前的勘查中,落实不到位,对于相关的调查不详细,数据也缺乏准确性,进而影响到后期的设计问题;施工不当,措施不当,路堤失稳等等,这些都会影响到工程预期的效果。
二、公路工程软土地基处理技术
1、换填法。换填法是将基础地面下不太深的一定范围内的软土层挖去,然后用质地坚硬、强度高、性能稳而抗侵蚀性强的碎石、卵石、砂、灰土、素土、煤渣等材料进行分层填充,同时采用人工或机械方式分层压、夯、振动,使其密实度符合要求规定,成为合格的人工地基。若地基软土层较薄,且上部荷载较小时,也可以直接用人工或机械方式进行表压层、夯、振动等密实处理,以到换填加固地基的效果。
2、碎石桩处理法。在公路碎石桩处理方法也是一种非常有效的常用的软土路基处理方法,它的作用原理主要是用坚固的碎石桩来置换软土路基中部分软土,以此来提高的整个软土路基的坚固性、稳定性。碎石桩处理法具有造价成本底、处理效果佳等优点。当然,碎石桩处理方法优点的体现是以此种方法有效应用为前提。碎石桩处理方法的实施是:碎石桩法是指用振动或冲击荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入地层,在软弱地基中成孔后,再将碎石从桩管投料口处投入桩管内,然后边击实、边上拔桩管,形成密实碎石桩,并与桩周土体一起形成复合地基。总之,碎石桩处理方法具有良好的应用性,可以有效的处理软土路基问题,值得在公路工程路基建设中有效应用。
3、强夯法与强夯置换法。
夯置换与强夯挤密在加固机理上是不同的,应用的范围也不同,强夯挤密法一般用来对碎石土、砂土、饱和度低的粘性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基的加固,对于较高饱和度的粘性土等地基,如果能夠充分证明强夯法的合理性则采取强夯法来进行加固,我们一般认为强夯挤密法只在塑性指数Ip≤10的土中适用,对于有竖向排水系统的软粘土地基的设置,目前就是否采取强夯法的处理问题尚有不同意见,对厚度小于6m的软粘土层采取强夯置换法来进行处理,夯实与填碎石等粗粒同时进行形成深度3-6m,直径约为2m的碎石桩体和周围的土体共同形成复合地基,也能达到很好的加固效果,同时,强夯法所带来的噪声、振动等公共弊端也应引起重视。
4、深层水泥搅拌桩的处理技术。
在进行公路施工之前,应先进行一系列的准备工作,深层水泥搅拌桩的施工工艺控制就是其中较为重要的一项。深层水泥搅拌桩的施工工艺控制主要包括四个方面:第一,悬挂吊锤,为保证水泥搅拌桩的垂直度符合标准,应将吊锤悬挂在主机上,然后再对水泥搅拌桩的垂直度进行调整;第二,质量检查,即对水泥搅拌桩进行质检,其中对水泥用量的检查尤为重要;第三,搅拌配合比,即水泥搅拌的配合比,对此,应严格按照相关标准进行水泥搅拌;第四,二喷四搅,这是在软土路基中常用的水泥搅拌施工工艺。
5、排水砂垫层技术。
在软土路基中,最为常见的路基状况就是土层非常薄、含水量非常大,针对此种情况,应使用排水砂垫层技术。排水砂垫层技术是指在软土路基上铺一层砂垫层。砂垫层可以使软土固结,并且与排水层的作用较为类似,除此之外,砂垫层还可以作为地下排水层,降低填土内的水位。显而易见,排水砂垫层技术可以有效解决软土路基土层非常薄、含水量非常大这两大常见问题。
6、软土路基施工的机械碾压。
前文已经讲到软土路基主要有两种土质,其中,最为常见的就是黏性土。对于黏性土,必须进行路面压实,在科学技术高速发展的现代,则可以使用机械碾压进行路面压实。由于软土路基较为复杂的特性,软土路基的软土分布一般都比较分散,表层土的厚度也有很大的差别,导致公路施工的难度变得更大,而使用碾压机对软土路基进行碾压就可以有效解决这一问题,从而保证路面的平整。
7、高压喷射注浆施工技术。高压喷射注浆施工技术也就是压密注浆技术。高压喷射注浆技术源自日本,随着我国经济的不断发展,我国与外国的经济往来也越来越频繁,高压喷射注浆技术也在上世纪七十年代传入我国,并在我国得到了改进与发展。
高压喷射注浆技术是指通过高压喷射出水泥浆液,借助高压喷射形成的巨大冲力进行土体搅拌,并最终形成混凝土圆柱。高压喷射注浆施工技术可以对软土路基进行有效的加固,还可以防止路面出现渗漏问题,从而提高软土路基的土层密度,加强路基的承载能力,保障公路的路面质量。
8、回填土软土路基施工技术
回填土软土路基施工技术是对软土路基进行系统施工的技术。回填土软土路基施工技术主要包括四个步骤:第一步,挖除软土路基的软土部分,施工人员按照设计要求将软土部分挖除,然后再进行分层回填;第二步,使用装载机平整路面,在路面平整之后,再使用压路机进行压震,并反复进行八次;第三步,使用回填土进行回填,回填土主要为粗砂与碎石;第四步,定期进行软土路基沉降观测,观测人员应使用标准仪器进行定期观测,并依照观测数据进行路面维护。
三、公路施工中软土路基处理技术新的发展方向
1、软土路基处理技术及材料的新的发展方向。立足于公路工程的实际发展情况,不断创新原有的技术理念,发展新方法,例如碎石桩法,该方法能够较好地对深层地基相关稳定性进行处理,有机灌浆材料和无机灌浆材料都是软土路基处理中较好的物料选择,在未来的发展过程中,将理论和实践结合的过程中不断对地基处理材料的采用进行创新,能够进一步提高地基处理水平和工程质量。
2、软土路基处理技术中机械设备的发展。可变距双轴深层搅拌轴、深层搅拌机的研制在提高工作效率上都起到了很大的作用,高压喷射注浆机也对高压喷射注浆法的使用范围有了一个很大的扩展,干法振动成孔器的研发也促进了干法振动碎石桩技术的发展。各机械设备的研发和创新都大大促進了公路施工中软土路基处理技术的发展与成熟。
结束语
对公路施工中软土路基的处理是公路建设工程施工中的必要需求,也是确保物流顺畅和交通安全的必要前提,在公路建设行业中重视公路软土路基处理技术是保证公路建设的有效保障,在实际应用中,填换垫层法作为最常见和使用最广泛的实用技术被大多公路建设团队所采用,从施工工艺、技术要求上对其充分了解掌握,进而将其应用于实践当中,提高公路软土路基处理的能力及水平,为公路建设工程的顺利开展打下一个稳定的技术基础保障。
参考文献:
[1]金建新,聂善文.高速公路软土路基搅拌桩施工与建设分析[J].工程建设与设计,2010,(07).
[2]朱磊,张守起,姜吴刚等.塑料排水板排水固结法在路基软土施工中的应用[J].浙江建筑,2010,(10).
[3]袁文彬.浅析公路工程软土路基施工技术及其质量控制措施[J].建材与装饰,2014(12).