探讨公路工程软土路基施工技术

2020-06-04 10:01李国志
科学导报·学术 2020年20期
关键词:软土路基公路工程施工技术

李国志

摘  要:随着我国基础建设的不断发展,对公路工程的建设也在不断的扩大。公路软土地基对路基路面的影响比较大,由于软土地基本身的性质具有一定的特殊性,使公路软土地基的施工技术成为一大难题,随着科技的不断发展,施工工艺的逐渐提高,公路软土地基的应对方法也不断增多,不同的施工环境可以使用不同的方法来进行。但是,对我国目前所有的软土地基的施工方法进行总结,发现出处理软土地基的问题没有实现大的创新,在软土的地基上修建道路时,如果对地基的处理不当时,会出现地基的沉降或是沉降过大造成道路正常使用,本文就对公路工程软土地基出现的问题进行论证,并对质量控制的关键加以分析,结合实际的工作经验对施工技术的重点加以总结。

关键词:公路工程;软土路基;施工技术

引言:

公路在施工中,如果不使用正确的处理方法,会使路基不均匀的沉淀过多会造成公路工程的质量大大的降低,留下一定的安全隐患,严重的会造成生命危险及经济的损失。

一、软土的含义

软土是软土地基的主要组成的部分,是缓慢流水和静水中不断的沉积所形成的,含有比较少的泥炭层和淤泥。软土地基强度比较弱,也相对的不稳定从广义上讲,就是强度低、压缩性高的软弱土层。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。

二、软土工程的特点及危害

1.软土工程的特性

软土性质与地基土的成层构造、成因的类型等有着密切的关系。不同时代所形成的软土的物理性质指标都非常的相近,但是对与地基,工程的性质就会有很大的差别。

2. 软土工程的危害

依照上述对软土特点的描述,软土作为公路地基具有一定不利的因素。所以,在软土地基上进行路基施工,要对软土地基进行一定的处理。对此处理最主要的目的是对地基土工程的性质进行改善,达到对建筑物地基有稳定和变形的要求,包括土地基变形特性及渗透性加以改善,提高抗剪强度及抗液化的能力,消除其他的不利因素。

三、软土地基的加固处理方法和设计施工所要注意的事项

软土是由于具有含水量較高、压缩性比较大、流变性比较强等工程的特性,一般不可以直接的应用于地基使用,要通过加固的处理方式以减少道路路基在荷载的作用下引起的沉降或是不均匀沉降。软土路地基处理的方法有很多,所要的分类也比较多,经常用的处理方法主要有以下几点:

1. 表层的处理方法

表层处理的方法用于地表面比较软弱的情况。这样的方法是使用排水或增添材料等方法,提高地表的强度,防止地基局部的剪切变形,并可以保证施工机械的作业;同时还要尽可能的把填土荷载均匀的分布在地基上。属于此类的处理方法有:表层的排水法、砂垫层的方法,铺设材料的方法,添加剂等几种方法。表层的排水法:对土地的质量比较好,但是由于水量过多会造成软土地基,在进行填土之前,在表面开挖排水槽,排除地表水,同时还要降低地基表层的含水率,对施工机械通行、作业进行保证。排水槽布置首先考虑利用地形的自然坡度进行排水;填土沉降要注意坡度的变化;避免四周挖方部位的地表水,渗透水浸入填土。在进行填土之前要在排水槽内用透水比较好的砂回填成盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖,横向盲沟一般间距会有 10-15m 布置。砂垫层法:对地基上部软土层较薄或是水量比较大时,在软土地基上铺设 0.5-1.2m 左右厚度的砂垫层。这样可以达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层的作用;同时,砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位。设计时要使用机械的施工,在对砂垫层厚度确定时,要考虑机械的重量,轮胎对地面接触的压力,偏心程度及软土地基表层强度等。在过软地基施工时,只用砂垫层保证大型施工机械的通行的话,往往会敷设比较厚的砂垫层,这样不是经济的,因此,经常和表层的排水或是浮点材料等方法合用。敷垫材料法:对于地基的土层不均匀,可能会发生局部的不均匀沉降和侧向的变位情况,可以利用所敷垫材料的抗剪、拉抗力,来增加施工机械的通行,确保均匀地支承填土荷载减少地基局部的沉降及侧向的变位,提高地基的支撑能力。敷垫材料中化纤无纺布、土工布等被广泛的使用。添加剂法:对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能及强度的性能,确保施工机械通行。同时也可以达到提高填土的稳定及固结的效果。

2. 置换法

以优质土来置换比较软弱的土,确保土质的稳定和减少沉降量。使用方法分为人工挖掘置换或是用爆破的方法将软弱土挤出的强制换。这样的施工方法比较容易,部分的情况下可以在短时间内可以达到所要的目的。从可靠性的方法来讲人工挖掘置换较优。置换的材料要使用可以受到水浸液不会导致降低承载力。但是要在置换后进行充分的压实。

3. 塑料排水板法

由芯体和滤套组成的复合体,或是有一种材料制成的多孔管道板带。在软土层内插入塑料的排水板在土层内形成深水通道,层架排水途径,缩短排水的距离,进而在路基填土的自重负荷作用下加快排水固结,以提高软弱地基强度及承载力。插板作业前,要先了解施工区域地下有无障碍物,然后平整场地。但不可以使用振动式的压路机的辗压。

四、软土地基加固处理要考虑的因素

1 .软土路基的状况

路基加固中,在软土层比较薄的情况下,经常会使用比较简单的表层处理方法,重要的构造物基础常用开挖换填法。如果软土层比较厚,要使用其他的方法对此进行配合表层的处理措施。加有沙层而且厚度比较薄的软土层,一般要使用表层的处理方法,即使是5 厘米的沙层也具有一定有效的排水层,在土质调查中是不可被遗漏的。软土层在比较厚而且没有砂层的情况下,由于排水的距离比较长,固结的沉降需要一段时间,强度也不会增加,所以在,沉降处理时比较常用的表层排水法。

2. 道路的性质

道路等级比较高,平整度也比较重要,这样就越是需要使用有效的沉降处理措施。等级比较低时,要提前铺好简单的路面,等沉降结束后,在铺正路面这样可以节约部分的资金。同时路堤的设计高度和宽度时要认真考虑处理方法的重要因素。如果使用换填法进行时,宽而低的路堤容易发生局部的破坏;与此相反的是窄而高的路堤,下面容易被换填。在进行设计高度较大稳定有危险的情况下,使用强夯的方法会受到一定的限制。路堤高而宽时,地基就会产生压路球的根部较深,会引起深处粘土层的沉降。

3. 施工的环境

不同的施工环境所使用的处理方法有所不同,经济性也出现一定的差异。如,噪音、振动地基和地下水的变化和排出的淤泥等,在选择施工方法的同时要慎重考虑这些因素。同时还要在路堤高度较高而地基比较软弱的情况下,周围的地基经常会发生比较大的沉降。这样在路堤坡脚附近有居民和重要的构造时,要考虑减小总沉降量和控制剪切变形的方法作为主要的措施。

五、结束语

土地基的强度或者变形的问题是工程土中必须十分注意的问题,过大的沉降及不均匀沉降会造成工程质量事故,要根据工地的具体情况选用那种方法施工,软土地基的加固处理质量对路基的基础承载力有一定的影响,也是保证公路建成后安全和营运的关键。

参考文献

[1]  龚晓楠.地基处理新技术,陕西科学技术出版社,2012.

[2]  杨林德.软土工程施工技术与环境保护,人民交通出版社.

[3]  李镜培.浅基础、深基础与地基处理,人民交通出版社.

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