浅析软土路基处理技术在公路工程施工中的应用

2020-10-12 15:56魏鑫
关键词:软土路基处理技术公路工程

魏鑫

摘要:随着我国经济发展和科技进步,近年来公路工程日益增多。公路施工过程中如果遇到软土路基,就得使用软土路基处理技术。当前软土路基处理施工中存在一些问题,这会影响到公路工程的安全与质量。为了保证公路工程的质量,施工人员要仔细分析公路施工情况,合理选用软土路基处理技术,本文就此展开分析。

关键词:软土路基;公路工程;处理技术

近年来在我国经济发展和科技进步的推动下,当前我国公路交通事业日益繁荣,随着运输量的增多,当前公路质量问题引起社会各界关注。在软土路基施工中,软土路基处理技术对公路质量影响尤为重要。

1公路工程处理软土路基的原因

软土路基十分特殊,人们要根据路基性质,科学地实施公路工程,保证公路质量和交通安全。软土路基的承载力较弱,路基结构主要是软件形式的黏性土质,含水量较高,所以很容易受到天气的影响。软土路基土质的空隙较大,较多的空隙可能会造成软土坚固性较差,因此软土路基处理难度较大。另外,软土路况和硬土路况不同,承载力较差,压缩系数较高,因此在进行公路施工时,要结合软土路基特点,进行预处理,改善软土路基的土质。

1.1变形与沉降

软土路基在荷载作用下可能会出现严重的沉降和变形,影响公路的正常使用,如果发生不均匀沉降,路堤和人工结构连接处可能会出现开裂和沉降。所以,在处理软土路基时,要仔细分析施工区域土质,采取科学的软土路基处理技术,这样才能增加施工过程的稳定性,控制软土路基沉降和开裂。

1.2土壤强度、抗剪切强度低

软土结构比较单一,如果软土一直暴露在外界环境中,会破坏自身的絮状结构,降低土壤强度,使得土壤变成流动状态,但是一段时间之后,土壤会逐渐恢复原来的强度。除此之外,软土的压缩性较高,但是渗透性较差。软土的压缩模量通常小于4Pa,和液限指数成正比。垂直方向的软土渗透系数为10-8~10-6cm/s,软土经过很长时间后才能固结,具有较低的抗剪强度,软土的内摩擦角为20°~35°,经过排水固结,软土结构的抗剪强度会产生一些变化。

2公路工程软土路基处理的安全隐患

软土路基是公路施工的关键,受软土路基性质和其他地理条件的影响,公路施工潜存安全隐患。

软土路基具有较强的压缩性,容易导致沟槽基坑边坡出现变形,甚至造成路基塌陷和位移,进而影响路基周围其他建筑物的安全。另外,软土路基具有较高的含水量,严重影响施工进度和施工质量。作为一种重要指标,土壤含水量可以用于评价承压水对路基的影响程度。如果含水量过高,承压水就会影响路基质量,地下水浮力也会破坏路基。软土路基发生开裂。软土路基的沉降量较大,在施工过程中,软土层的空隙较大,也不均匀,容易出现不均匀沉降,这种沉降会影响路基质量,导致路基开裂、承载力减少。

3公路工程软土路基处理影响因素

为了保证公路软土路基处理质量,在进行公路施工时,人们要充分考虑相关影响因素。一是公路周围环境直接影响施工难易程度,要根据实地情况,对路基进行不同的处理,重点关注路堤较高和地基不牢之处,避免地基下沉,消除施工隐患。二是要仔细分析公路软土路基土质,针对不同土质选择不同的处理方法,保证地基质量。三是要考虑公路等级,不同公路等级具有不同的标准,例如,等级较高的公路对平整度的要求较高。四是公路形状影响公路施工质量,在处理软土路基时,只有先保证软土路基的质量,才能有效地控制整条公路的形状和质量。

4常见的软土路基处理技术

4.1排水固结法

黏性软土的含水量较大,公路施工期间可以运用排水固结法对其进行处理。主要操作方法为:将竖向排水装置安装在软土路基中,对软土路基进行挤压,排出水分,挤压之后,黏性软土就会逐渐固结,进而提升软土路基的强度。

4.2换填法

换填法是指把原来软土路基的土全部换成其他土质。这种方法常用于处理地表以下0.5~3.0m的软土层,换填之后,土壤强度显著提升。人们要根据施工路段的具体情况来选择置换的土质,减少运输成本,保证置换后的土质符合相关公路标准。另外,要根据实地情况,分析和计算换填的开挖深度,减少人力和物力,保证公路施工质量。开挖深度过大,会增加施工成本;开挖深度不足,会影响路基稳定。本文分析了常用的几种软土路基处理技术与路基承载力之间的关系,发现换填法对路基承载力的提升效果最好,如表1所示。

4.3化学固结法

化学固结法主要使用化学方法处理软土路基,增加路基强度,软土路基处理效果较好。这种方法操作方便,工程量较少,施工效率很高,所以是一种比较常见的施工方法。化学固结法主要有两种施工工艺,即灌浆法和高压喷注浆法。灌浆法指的是把胶结性较强的材料填充到路基中,增加路基强度,以提升路基的抗渗透能力和承载力,保证地基的稳定性。高压喷注浆法指的是把高压喷嘴放置到软土路基的预定深度,运用高压射流的强压作用,将土层和固化液混合,使得两者凝结为一体。

4.4强夯法

强夯法是一种边夯实、边填筑的施工方法,具有一定的局限性,一般适用于处理塑性指数≤10的黏性土壤,处理厚度≤6cm。强夯法将土壤压缩后,路基相对下降,然后填筑其他材料,保证公路施工质量。

4.5碎石桩处理法

碎石桩处理法运用冲击和振动等工艺,对软土路基表层的土壤进行松散处理,使得土壤具有很多细孔,然后用碎石填入,最后向路基中注入黏合剂,以提高路基的黏合度、承载力和强度,形成整体性碎石桩结构。除此之外,碎石桩处理法要考虑软土路基土质和面积大小。

4.6深层拌合法

深层拌合法是一种用搅拌机翼片旋转,将石灰或水泥等固化剂与软土搅拌混合的加固路基方法。如果土层不同,这种技术的路基土层处理效果也会不同。一般来说,深层拌和法适用于处理高岭石或蒙脱石等矿石黏土,但是不适用于处理酸碱性很强的黏土。当前,人们可以利用深层拌合法提高软土路基的承载力,稳固软土路基边坡,有效避免软土路基沉降。

4.7土工织物法

土工织物法一般适用于大面积土工织物铺设的软土层,有利于公路施工机械在土层上顺利施工,保证软土层的均匀受力,避免填方产生的承载力不均匀造成局部路基沉降和位移,增强软土路基的承载力。土工织物法利用桩网法进行处理,首先在软土路基的各个方向安置一些木桩,再用钢筋连接木桩,形成桩网,然后对桩网内铺设的土工织物进行填方。这些木桩会承载填方压力,铺设的土工织物也会分散承载压力。需要注意的是,填方材料会给软土路基施加压力,要避免压力过大而导致软土路基发生沉降或坍塌。

4.8冻结施工法

冻结施工法不仅适用于裂隙发育的含水岩层、松散不稳定的冲积层,也适用于淤泥、松软泥岩和水头特别高的地层等。冻结剂可以降低软土路基的温度,冻结其中的水分。大多数土壤都能使用冻结施工法,但是其成本较高,适用性较低,因此该种方法并不是首选方案。

5结语

在公路施工过程中,施工单位要根据现场实际情况,合理选择施工技术,有效处理软土路基。软土路基处理前,人们要对土壤进行预处理,保证土壤中不含其他杂物,同时把握好软土路基处理速度,关注当地气温变化,保证公路施工质量。

参考文献:

[1]邱琴忠.公路工程施工中软土路基处理技术应用探究[J].中国建材科技,2018(1):83-84.

[2]尹科.軟土路基施工技术在公路工程中的应用[J].安徽建筑,2018(4):213.

[3]蒋林宏.关于公路工程中软土路基施工技术的探讨[J].四川水泥,2018(9):65.

猜你喜欢
软土路基处理技术公路工程
公路工程中高填深挖路基施工技术的应用探讨
基于移动 GIS 的公路工程外业调查系统研究
公路工程监理项目中成本控制的必要性及有效措施研究
公路施工中软土路基处理技术探究
探讨高速公路施工中的软土路基施工要点
浅谈公路施工中的软土路基处理
浅析城市生活污水处理技术现状及发展趋势
Java千万级别数据处理与优化