胡玉强
摘 要:在公路软土地基处理过程中,需要结合实际情况选择适当的处理技术。因此,对软土地基处理技术在公路工程施工中的应用进行分析具有重要的现实意义。
关键词:公路工程;软土地基;处理
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)11-0137-02
1 软土地基的特点与重要性
软土是一种质地比较松软的土质,其不仅自身强度比较低,渗透系数比较小,同时自身有比较大的空隙、凝聚力较低且水含量比较大。在公路工程的施工过程中,软土自身的特点会影响到路基及结构物的稳定性,其主要表现在以下几方面:
(1)软土的抗变形能力与抗剪强度均比较弱,一旦外界发生振动,软土极容易产生变形,导致地基下滑;(2)软土的沉降均匀性较差,尤其是在外界环境的影响之下,很容易导致路基的不均匀沉降;(3)软土的透水系数比较低。透水系数低决定了软土的透水性能差,进而影响地基每级载荷的稳定性;(4)软土压缩性能比较好,在公路工程建设负载的过程中,受到建筑物重量不均匀的影响,会发生较严重的下降,而影响上部构造物稳定性。
软土地基是公路工程建设中不可避免的问题,若不能妥善处理,则会导致路基沉降的不均匀甚至发生塌陷,进而造成严重的质量事故,不仅会给施工企业带来严重的经济损失和不良的社会影响,同时也会危害人们的生命安全。因此在公路工程的施工过程中,必须严格按照标准进行软土地基的处理,借助科学的处理技术,不断提升软土地基的处理水平,提高工程质量管理控制水平,进而全面增强公路工程建设质量,在保证施工企业经济收益最大化的同时,减小质量安全事故的发生几率,保证人们的生命安全。
2 公路工程施工中软土地基处理技术分析
2.1 排水技术
软土土质含水量较多,稳定性较差,在公路施工过程中,施工难度较大。为了保证公路的工程质量,有效发挥软土路基施工技术很有必要。为提高软土路基的稳定性与承载能力,施工中必须开展排水作业,将软土中的多余水分排除干净,使其保持一定的干燥状态。具体的排水措施,要根据实际施工情况来采取不同形式的作业方法。如果是地下水,就需要采用隔断和疏干的形式进行;如果是地面水,就需要在积水周围设置边沟、渡水槽和相应的急流槽等,促进排水顺畅。根据不同的施工情况采取不同形式的排水作业,可以保证排水作业的施工效率和实施效果。这样的施工形式,不仅可以降低投资成本,还可以保证公路工程的施工质量。
2.2 换填技术
进行公路软土路基施工时,可以采用换填方法展开施工。这项技术的主要原理就是将软土土质挖除至合格地层,再换填合格填料。在具体的施工过程中,若软基范围和深度不大也可以采取抛石挤淤的方法,先由软弱层较低的一侧开始逐渐向较高的一侧回填,底部抛填粒径较大的石料,石料粒径向上逐层减小。至抛填碎石足以使淤泥地段稳定后,再铺筑一层碎石过渡层,重型压路机碾压密实后可填筑其他合格路基填料。这种方式从更本上改善了软基地质土体结构,进而保证了路基的穩定和工程质量。此成本低,适用于石料来源充足地区。因此换填技术的应用在软土路基施工的发展现状中存在着极大优势。
2.3 碎石桩技术
在开展公路软土路基施工技术的过程中,碎石桩技术受到了行业人士的广泛喜爱和应用。实施这项技术,首先需要施工人员对路基展开针对性成孔作业,使土质形成空隙孔,然后将碎石填充。为了促进碎石与土质之间的聚合程度,增加二者的稳定性,可以使用一定的土体聚合添加剂。从而有效提高路基的承载力。这个过程中的碎石桩尺寸,可以按照工程整体参数进行确定,但是要保证它的均匀受力。这项施工技术,可以有效提高软土路基的实用性,减少施工成本支出,提高施工质量。
2.4 注浆技术
注浆技术的出现,象征着国家公路施工的技术水平和机械化生产技术得到了一定成度的提高。它的应用是借助注浆设备,利用高压工作原理,将水泥浆压入到软土层中,然后进行固结,促进软土的稳定性。这项施工技术在应用过程中,需要将利用相应的钻孔设备对地基进行钻孔,然后深入到路基的底部,灌入浆体,促进它固结,使土体行成一个整体,以保证路基稳定性,实现软土路基施工的正常运行。
2.5 固结技术
固结技术在软土路基施工中的应用可以改善软土的结构,从而促进软土路基的整体稳定性。在具体的操作过程中,施工人员在路基软土中添加适量的固化试剂,对土壤性质进行改变,将土壤的聚合性进行强化。为了使土壤之间的聚合程度加深,就需要将固化剂的结合能力进行增强,实现途径可以采取旋喷设备,促进固化剂与软土有效接触,然后进行压实处理,以增加软土的稳定性,保证软土结构的紧密结合,提高路基工程的施工质量。
3 公路工程软土地基处理实例
3.1 工程概况
某高速公路的路面宽度为27m,双向四车道,公路全长为60.876km。通过对该公路的地质情况进行勘探,确定该区域的地基为软土性质,且塑性较强。为确保公路工程的施工质量达到预期的标准,施工前要做好地基的处理工作。
3.2 软土路基处置拟定措施
依据路基的实际情况,制订以下处理措施。
(1)针对公路中厚度较小的淤泥层路段,采用的处理方式为土工格栅+山皮石+土工格栅+20cm改良土。淤泥上存在55cm左右厚度的亚粘性土,因此稳定性较好,排除地面积水相对来说较容易。因此,综合考虑各种因素,最终决定采用该处理方式。(2)处理具有较厚淤泥且水位较高的路段,在具体处理上采用抛石挤淤+碎石过渡层+土工格栅+60cm改良土。全线淤泥厚度在2.0~3.0m之间段落较长,在施工中不仅难以清淤,而且排水也面临一定困难,应用该处置方式进行施工,增加水面下的路堤宽度,一方面可以使路堤的稳定性得到提升,另一方面可以实现对地基沉降情况的合理措施。
3.3 具体施工方法
3.3.1 较小厚度淤泥层施工
该路段的施工技术方法如下:
(1)清除表面30cm杂草及腐植土。(2)严格依据工艺流程、设计图纸完成中线、边线测量放样,完成临时排水沟的开挖。(3)提前处理好一侧沟壁,从该侧沟壁向另一侧进行土工格栅铺设。在土工格栅铺设时,格栅搭接宽度不低于20cm,然后沿着搭接部分进行绑扎。为确保绑扎质量能够达到要求标准,应当采用22号铅丝进行,完成铺设操作后,排压整平,铺设宽度为每侧超出路基设计宽度30cm。(4)倒运、铺筑等作业都利用推土机和装载机配合辅以人工完成,松铺厚度控制在0.5m以内。按画网格的方式进行控制填料量和松铺厚度,完成填筑后进行整平作业,碾压工作要严格地依据规程进行,直到达到设计要求为止。(5)提前做好石灰材料及土的化验分析,依据比例做好改良土的标准击实试验,依据配合比情况做好相应的灰土拌和,严格依据技术标准,对铺设厚度、含水量、铺设宽度、土层压实等多项参数进行严格控制。
首先应做改良土试验段,本项目采用路办法施工,每层松铺厚度控制在25cm以内,同时在施工中要对厚度以及宽度等内容进行严格控制,确保压实度不低于94%,并在完成壓实后,要完成相应的检测工作,各项内容都达到要求的标准后进行后续填土施工。
3.3.2 较大厚度淤泥层路段的处理
该路段的施工技术如下:
(1)如果水位较高、淤泥较厚,应当抽水后采取抛填石片的方式进行处理。在具体施工中需要注意:抛填作业应当由中线逐渐向两侧开展,通过该方式将淤泥挤出两侧,如果施工中遇到坡度超过1∶10横坡时,应从同向低处抛填,从两侧将淤泥挤出。待抛石顶面高出水面或淤泥顶面0.2m后,采用小石块进行缝隙填补找平工作,强振碾压密实。(2)片石填筑完成后,要及时对压实情况、填筑宽度以及高度等各项内容进行检测,通过检测确定合格后,才能开展后续碎石过渡层填筑及土工格栅铺设、石灰土施工。
4 结语
软土地基会直接影响公路工程施工的正常开展,是公路建设过程中亟需解决的问题。用于软土地基处理的技术比较多,每一种处理技术都有其自身的优势和缺陷。施工人员应考虑公路工程施工的实际情况,选择经济合理的的处理方式,以提升软土地基的承载能力,减小其工后沉降,最终保障公路工程施工的正常进行。