摘要:随着软土地基施工技术不断发展,施工人员应在施工过程中针对不同的土质结构采用不同的处理方法,合理科学的保证路桥软土土基的稳定性,同时有效的节约成本,促进地方经济发展的同时,保证我国公路事业的飞速发展。本文对公路工程软土地基施工技术进行了探讨。
关键词:公路工程;软土地基;施工技术;应用
地基是影响公路工程施工质量的重要因素,而软土地基是地基中处理难度较大的一种,如果对软土地基处理不当,则会造成公路路基沉降和路面的塌陷,对公路工程质量造成严重的影响。因此,必须要对软土地基进行有效的处理,增强地基的稳定性,才能有效的提升公路工程的施工质量,促进我国交通运输事业的健康发展。
一、 软土地基施工的现状
随着科技的持续发展,施工工艺的逐步提升,公路软土地基的施工方法也在增加,不同的施工工程可以运用不同的方法实施。但是因为道路地质构成的特殊性,沿线路基下往往存在较为深厚的软土层,在软土地基上建设道路时,对地基处理不恰当则可能引起地基降沉或差异降沉太大而导致道路的正常运行功能受阻。软土地基的处理质量将影响路基的基本承载力,也是确保道路建设成功后高效、安全运行的前提。因此,选取科学合理的软土地基处理方式对于公路工程的及时巩固,获取良好的经济效益具有十分重要的实际意义。
软土地基一般指的是地基承载能力达不到构造物规定的承载力,或是在构造物进行施工时能够达到标准规范,但是在之后的使用过程因为地基自身或是水的原因,造成地基失去稳定性,沉降均匀或沉降过大而损坏构造物的不良地基。软土路基问题主要包括以下两个方面:首先是温度以及强度问题,软土路基的强度不足以抵抗路面和路堤外荷载时,软土路基会形成整体和局部剪切破坏,引起路堤失稳、塌方、桥台损坏;其次是沉降变形问题,软土路基在外部载荷和上部载荷作用下造成沉降变形时,会阻碍道路的顺利正常运用。尤其是形成不均匀沉降时,会引起路面开裂,路堤和结构物连接处的差异沉降,导致桥头跳车,通道、涵身凹陷,沉降缝过宽而漏水,路面积水、横坡变缓,引起路面遭到破坏等。
二、软土地基常见危害分析
在施工中,軟土是指强度低、压缩性高的软弱土层,分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭,前3 种总称为软土。软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布,其主要工程特性是:天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、灵敏度高、抗剪强度低、流变性显著。软土的这些特征对软土路基产生一定的危害,分析起来主要包括以下两个方面:一方面,软土路基强度及稳定性差,当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,这样极易出现软土基的破坏,道路就会出现瘫痪或者直接出现坍塌,造成非常严重的后果,软土基对于上面多给的压力也是比较苛刻的,一旦外界的压力过大就会直接的产生沉降过量,公路的正常运营极易带来不好的影响。
三、公路工程软土地基施工技术的应用
1.表层排水法
在软土地基中,含水量高是其较为显著的一个特征,所以通过排水,可以有效的降低软土结构中的含水量,提高地基的抗应力破坏性能,而且还能够确保软土地基渗透能力的提升,确保地基具有良好的稳定性,能够更好的满足工地机械作业条件。当处于含水量较高,而且地质较好的软土结构时,通常会采用表层排水法,排水沟挖掘完成后, 可使用石块或是砂石来对水沟进行填埋, 确保地基结构的稳定性,对于在地基中埋设孔管的情况,则需要利用较好的过滤材料做好相应的保护工作。
2.添加剂法
添加剂法同样也是属于软基处理技术的一种方法,主要是在软土地基中加入一些相关物质。在软土地基中大部分的物质都是软土和其他类似的物质,这些物质自身的承载能力偏低,基本上很难肩负起公路机械施工的巨大压力,因此,迫切需要在软土地基中加入一些硬性物质,其主要目的在于提升地基的抗压力和强度。当前使用非常普遍的添加剂以水泥为主。
3.排水固结技术
排水固结技术主要是针对公路建设施工中的软土路基的含水量,通过排水固结可以使软土路基的含水量降低,从而将软土路基的稳定性和承载力提高。该技术主要适用于软土路基含水量不高、周边区域的水含量不多的地区。在施工中要注意适用范围,不要在软土路基含水量过高,或者周边区域含水量过高的地区使用排水固结技术。
排水固结技术主要是对天然地基水层的透水性进行利用,将竖向的排水设施设立起来,从而使软土地基中的含水得到更快的排除,使路基稳定性得到有效的提高。该技术能够很好地排除软土中的孔隙水,从而加快软土土体的固结,使地基沉降得到加速,使公路施工的过程中路基的沉降量得到有效的减少,从而对公路路基的稳定性进行了提高。
4.加载法
加载法是通过提前施加荷载在软土地基上, 这样地基的沉降则可以提前完成,尽管地基沉降工作没有完全完成,地基沉降所带来的影响会有大幅度的降低,再采取必要的措施,则可以有效的避免地基沉降所造成的影响。无论是填土加载法还是自然沉淀法,都与载荷重量息息相关,但一旦载荷重量过大时,则会给软土地基带来较大的破坏, 所以也可以考虑使用缓速加载法来达到软土地基结构固结的效果。
5.挤密法
这种方法是在桩孔形成过程中采用的方法, 通过桩孔形成过程的挤压来确保地基土的密度增大, 然后利用素土或是灰土在桩孔中进行分层装填,当软土地基厚度较大或是湿陷性黄土时,通常会采用挤密法来进行施工, 可以就地取材。采用砂石桩法来达到密实的效果。其是利用成桩时的冲击和振动来将砂石、卵石和碎石填入到桩孔中,从而达到密实桩体的作用。
6.强夯法
通常情况下,这种方法的主要原理就是借助重物对于地面巨大的施加力,保障地面的稳固性以及平整性。借助强夯法可以从某种程度上有效地提升地基的承载能力,另外还可以防止公路路基在重物的巨大压力影响下出现坍塌的情况。使用该软基处理措施和手段,可以起到高效地提高地基的承载力的目标,对地面具有非常有效的作用,从另一个方面来看,这也是符合公路工程施工的沉降的基本需求和标准的,另外这种方法施工速度较快,为后期的施工建设打下了坚实的基础。因为强夯法自身具体实践手段的原因,在施工过程中很容易出现振动和发出一定的噪声,在某种程度上会对周边的居民带来一定的干扰,因此,这种方法不适合在居民聚集区进行应用。假如必须要应用该处理方法,那么就应该进行逐层夯实,同时在最后一层夯实结束之后,使用夯实机将路坑进行压实和填平。
7.水泥土搅拌桩法
水泥土搅拌桩属于胶结法处理软基的一种形式,主要借助水泥和其他相关材料作为固化剂的主要制剂,利用特制的深层搅拌机器设备在地基深处,把软土以及固化剂进行强制搅拌,借助固化剂同软土相互之间所带来的化学反应,让软土固结成为较强稳定性以及强度的地基。
综上所述,公路软土地基的处理方法很多,处理效果各有优势和劣势,在具体施工过程中,应该根据工地实际情况选择合理、科学、经济的施工方法,充分做好施工前的必要准备,按照技术规范要求严格控制施工措施,才能够将软土地基的不良影响降到最低,保证公路路基的稳定性和耐久性。
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