公路施工中的软土路基处理技术分析

2020-02-16 21:51李丽娟
设备管理与维修 2020年22期
关键词:软土公路工程路基

李丽娟

(中铁十九局集团第五工程有限公司,辽宁大连 116100)

0 引言

公路基础施工过程中的路基基础施工技术是一个关键环节,高速公路必须能够承载交通路面所有的机械应力和运动作用力。因此,要保证具有公路高强度、高稳定性和高使用耐久性的基本特点,尤其要特别关注在软土结构地基作用条件下的高速公路路基施工,它一直是我国道路基础施工的主要重点和重大难点基础工程。由于不同地形和对地势的不同作用条件,以及不同地质软土结构等多种因素,软土结构路基的施工关键技术以及处理效果直接影响公路施工过程质量。软土土壤属于多种土壤不同性质类型土壤中的一种,它具有地质物理构造较为特殊、理化反应性质较弱等特殊情况,对公路项目施工工程有极大不利影响。它本身无任何规律规则可循,因此在公路工程施工中必须密切关注。

1 软土路基对公路施工造成的危害

软土施工路基整体构成较为特殊,其基本保护性能无法完全满足道路交通运输安全要求。正常情况下,软基对高速公路工程施工路基造成的最大危害主要分为两大类。

(1)施工路基整体滑坡。在保护施工路基过程中,软基为施工路基组成部分之一。由于路基受施工软土自身滑坡特性严重影响,使得施工路基滑坡稳定性大打折扣,无法有效确保施工路基滑坡强度。在具体实际应用中,会产生道路滑坡等安全问题,进而对该段公路工程施工情况造成不同程度影响,不仅大大延长公路施工时间,还大大增加公路工程施工时的造价。

(2)硬地路基高度沉降。路基高度沉降为硬地软基重要危害的体现,如果企业未能对软地硬基段公路施工情况给予安全足够的高度重视,处理不规范,将容易造成软基高度变动,使该段路基高度失稳。软土墙体沉降一旦发生会给其带来很大的经济危害,引发不同程度的软土沉降堵塞现象,严重威胁城市交通运输安全,阻碍交通运输事业的进一步健康发展。由于后期软基施工存在上述不良危害,在实际后期施工处理过程中,必须全面提升施工重视度,依据后期公路工程的实际施工情况,选取一套科学合理的施工处理技术措施,通过对路基施工环境的有效整治改善,确保公路工程后期施工质量。

2 公路施工中软土路基处理现状

目前,我国公路建设工程单位对大型软土处理路基的技术研究还只是处于大型公路工程的理论研究阶段,主要还是依靠公路施工人员在实际公路施工过程操作中得到的宝贵经验,研究总结适当的软土处理路基技术和施工方法。但是一些公路工程在实际建设施工中,其所处的主要地理位置环境较为复杂,地质环境条件恶劣。因此,建设施工单位对于一些公路工程路基是否属于软土地的类型,难以对其进行准确技术区分,这就容易使得一些公路工程的建设施工单位缺乏技术准确性,容易造成影响公路工程建设施工单位建设的技术质量以及安全隐患。因此,现在我国大型公路工程在开始进行公路施工设计操作之前,首先必须要对各种公路工程路基结构进行现场勘查。通过充分的现场调研和运用科学的设计研究方法,最终确定各种公路工程路基结构是否完全符合使用软土建筑工程路基类型的设计标准,然后根据实际使用软土工程路基的结构特征情况,研究设计最为经济科学合理的公路施工设计方案。通常这种情况下,施工设计单位对高速公路上的软土基础路基的施工建设技术要求比一般硬土路基建设要高,主要是由于这些软土基础路基自身特殊的地理性质条件决定的。因此,我国公路工程施工中每当遇到大型软土基础路基时,施工人员一般先对其结构进行实地勘测和设计研究。在充分保证软土路基结构高承受力与高结构牢固性的基本前提下,结合我国公路工程施工的实际环境条件,确定路基施工设计方案,这也是目前我国公路工程施工中关于软土基础路基污水处理施工情况的基本状态。

3 软土路基施工中存在的问题分析

对各种软土路基采用分层填土施工方式并在施工工作完成后,在对路基进行分层浇筑填土施工等过程中,公路路基的各施工部位常常会同时产生各种不同程度的软土沉降,这对于保证路基的施工质量稳定有直接的重要影响。然而在基础施工设计过程中,通常需要特别注意的问题:怎样能够控制这些路基沉降产生的沉降高度问题,怎样能够使这些路基沉降能够满足施工设计的要求,怎样能够使整体路基的各个部分结合处稳定,怎样能够使整个路基内部预留的高度能够满足施工设计的高度要求,怎样有效防止桥头停车出现桥梁跳车的异常现象等。在对用于软土基础路基的水泥路堤基层进行固结施工处理过程中,极易出现软土路堤发生滑坡的异常现象,无法有效保证软土路基的强度稳定性。究其原因主要是当时施工人员未对原有软土基础地基基层进行固结处理,此时用于软土基础路基的水泥地基基层固结施工速度慢,压缩性大,强度不高。因此,在地基施工中有效提高整个地基的质量稳定性,避免对整个地基工程的整体施工进度与工程质量安全产生不良影响,是地基施工中需要注意的重要问题。

4 软土路基施工技术处理分析

4.1 排水固结法

排水固定粘结法的主要施工原理是在高速公路的路基中直接设置沙井,并在沙井中直接进行公路垂直倾斜方向上的固结排水的一种方法。因此,地基排水黏土固结工程是一种饱和的,或者说是软的硬黏土中的地基土在荷载的双重作用下,把软黏土中的空隙水渐渐地慢慢排出的一种工程,同时它也达到了使空隙土的体积逐渐变小,致使土的地基排水固结发生变形。同时还要保持建筑土壤在受到超强的静水压力逐渐慢慢消失时,其中有效静水应力强度能够逐渐增加,进而有效提高建筑地基土的利用强度。

4.2 注浆加固法

在施工处理硬化软土基础路基中,施工人员一般可以直接采用软土注浆浆液加固的方法,借助注浆压送机等设备,将这些具有较好注浆胶结性、填充性等功能的软土浆液注入到软化土层中,使其作用到软土地基材料中土层和颗粒物的间隙、岩层缝和裂缝等中,确保处理软土基础地基材料具有较高的使用强度。就深层注泥灌浆搅拌加固的方法来说,由多种化学元素组合而成。例如,如果软土属于基层淤泥质土,地层中的含水量或者厚度属于淤泥粉土、黏土,其基层承载力不可能超过120 kPa,施工人员就需要及时采用深层注浆搅拌的方法,有效处理基层软土中的地基。在施工采用深层软土搅拌法中,施工人员一定首先要准确合理把握具体使用搅拌剂的时间,准确合理把握各种搅拌剂的配比。必须严格按照施工相关技术要求程序,科学均匀进行搅拌,确保硬化软土施工地基顺利形成硬结,避免原有软土地基受到不良影响,增加软土处理难度与降低处理成本。

4.3 高压旋转喷射处理技术

在不断研究发展和实际应用中,逐步发展和提出了一种高压横向旋转软土喷射的水处理工艺技术,它是一种新型的高压软土体和路基喷射处理工艺技术,在城市铁路、公路、坝基等基础建设工程领域都有着非常广泛的应用。它可以通过脉冲高压泵喷射装置,进行各种化学活性浆液的高压喷射,同时以相应的加速度对其进行横向旋转式压力上升。在这种高压流的喷射作用下,原有软土体内部结构被严重破坏,化学活性浆液喷射可以对其结构实施任何影响,可以完成高压硬化软土过程,形成匀称的软土圆柱体。另外,要特别注意的是,在快速优化喷射的操作过程中,为有效防止喷射浆液大量流失,可以同时加入适量的二氢氧化钙凝固抑制剂,进行快速优化喷射处理。

4.4 碎石桩处理法

高速公路国道碎石桩基础处理方法,也是一种非常有效的常用国道软土构筑路基基础处理技术方法。它的主要作用是用坚固的公路碎石块或桩结构置换国道软土路基中的部分软土,不断提高整个国道软土基础路基的结构坚固性、稳定性。碎石桩污水处理的方法还具有较小造价成本、处理方便效果佳等优点。总之,碎石桩路基处理工艺方法具有良好的综合应用性,可以有效处理各种软土基础路基建设问题,值得在高速公路工程软土路基基础建设中推广应用。

4.5 加强机械设备维修与管理

公路施工过程中维修机器易发生故障,这就要求设备维修技术人员具有很强的现场设备维修管理能力。如果他们能充分利用最短时间维修好全部设备,这对整个公路工程施工意义重大。但是,因为现场设备维修的条件限制,全部修好这些设备的可能性很小。因此,一定要在当日安装修理完设备,确保设备达到专业要求。最重要的是,设备维修人员还必须具有先进的维修理念。高速公路施工过程中,机械设备长期短时间、高负荷下运作,容易出现故障,使得设备维修的工作效率低下。如果充分利用先进的专业维修设备理念,就可以有效减少维修设备长期出现重大故障的概率,提高设备使用效率。

5 结语

随着近年我国国民经济的快速发展,公路交通建设也将会随之快速发展。但是,现在的高速公路坡地等级施工设计技术要求也在不断变化提升中。公路上的软土和坡地基础性就是目前公路等级施工中常见问题。从我国目前一些实际情况看,技术人员只有结合国际实践,不断深入学习最核心的技术理论,不断研究新的技术理论,这个技术领域才可以不断有新的方向发展。在以后的理论学习研究工作中,要努力对高速公路工程水泥软土路基污水处理相关技术进行深入研究,不断取得突出成绩。

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