公路施工中软土地基处理技术分析及应用

2020-12-08 03:00:43曹千秋
魅力中国 2020年48期

曹千秋

(河南 内乡 474350)

引言

近年来,公路工程在施工中对路基的沉降有很高的要求,而沉降也是软土地基处理的主要问题,在施工中如果遇到软土地基,必须科学合理地处理,否则会降低路基的稳定性,影响总体施工质量及使用寿命。基于此,开展公路施工中软土地基处理技术及应用的研究就显得尤为重要。

一、软土地基的特性

软土地基普遍具有孔隙率大、含水量高、压缩性高等特性,如果处理技术选择不合理,或者处理工艺不够科学,必然会影响公路工程路基的强度,不利于保证施工质量,影响公路工程的正常使用。因此,必须高度重视软土地基处理效果,及时分析软土地基的特性,结合工程特性,选择合理的软土地基处理技术,保证公路工程能够正常使用。

二、软土地基对公路工程造成的危害

所谓软土地基指的是强度低、压缩性高的软土土层,如果处理不科学,会影响路基的稳定性、承载力,甚至发生过量沉陷,从而影响公路工程的正常使用。此外,软土地基还具有孔隙比大、抗剪力强度低、透水性能差等特性,会对公路施工质量造成比较严重的影响。软土地基对公路工程造成的主要危害形式包括以下两种:

(一)浸水沉陷破坏

此种破坏形式多发生在路堤衔接位置,主要原因是道路排水受阻,致使水浸入路基。车辆通过时,在荷载的作用及土层自重的影响下,在路基衔接位置极易发生沉降,如果沉降量过大,甚至会导致公路路面开裂,影响车辆形式的舒适性,也会增加交通安全事故发生的概率。

(二)剪切拉裂破坏

此种破坏形式会导致公路路堤整体发生侧向滑动,出现隆起问题。主要原因是软土地基在振动荷载及自重的作用下发生了破坏,致使土质强度大幅度降低,提升了软土地基的流动性,从而引发路基不均匀沉降。

三、公路施工中软土地基处理技术

随着我国科学技术的不断发展,公路施工技术取得了长足发展,软土地基处理技术的种类越来越多,处理方法也愈发先进,不同软土地基处理技术,有其独特的适用范围,在具体应用过程中,需要结合实际情况,选择其中一种或者多种处理技术相互结合的材料措施,以保证软土地基效果,提升公路施工质量。

(一)强夯处理技术

强夯法的实施可以让地面更加平整,利用重物对地面进行敲打也可以让地面更加板实、牢固,从而减少地面不堪重负坍塌的状况的发生。尽管强夯法能夯实地基,使软土地基、能快速地硬化以及夯实地基,虽然强夯法能在一定程度上起到巩固地基的作用,但是在真正实施该项技术时会造成大量噪音的产生,这也限制了该处理方法在居民居住区域的使用。其次,利用重物敲打地面,想不产生震动是很难的,因此在实施时还需注意与建筑物的距离,防止建筑物结构的松动。

(二)排水处理技术

公路工程软土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影响,排水法进行公路工程软土地基处理具有周期长的特点,但是处理费用较低,处理效果较好,已经在公路、铁路、建筑等多行业得到广泛推广。为了使公路工程软土地基中的水顺利排出,需要对处理地块进行合理规划,设置排水沟渠的循环网络和坡度设计,做好排水沟渠的深度设计和定型、透水设计,一般可以通过使用沙袋和空隙塑板等材质进行排水汇集渠和槽的设计,如果可以结合土方堆积和晾晒相结合的方式,公路工程软土地基处理效果更佳。经过排水处理后,公路工程软土地基形成固结,可以满足公路工程施工所需的稳定性,实现提前沉降。

(三)灌入固化物法

由于软土地基中多为软土,可塑性较弱,此时就可以通过融合方式将其他物质与软土相结合,促进地基的可塑性与强度,地基强度的增加也为机械的运转提供了施工环境,否则由于软土的易变形性,这些机器在运作时就会导致地基的沉降,使地基造成破坏,这种方式的最优之处就是可添加的物质种类较为广泛,且要求不高,最为普通的水泥就可以作为添加的物质。

(四)表面治理技术

表面治理的主要原理与排水处理类似,都是要达到降低路工程软土地基含水率的目的,实现土质改良,对于局部排水实施较为困难的情况,还可以结合采用表层置换的方式,采用污泥泵或开挖外运等方式,实现对公路工程软土地基表层置换,置换根据需要可以进行局部置换或者全部置换,主要依据是满足公路工程软土地基的使用需求,在置换过程中,还可以进行表面堆载和拌和处理,进行路工程软土地基表面综合治理,受制于成本和施工难度,一般适用于路工程软土地基较浅的部分,随着置换的深度增加,路工程软土地基处理成本造价增加较多。通过路工程软土地基表面治理,在满足公路工程使用的基础上,还可以实现表层地面整治,为后续施工做好铺垫。

(五)抛石挤淤处理技术

部分公路软基深度较大,通过表面处理无法保证处理质量,采用设备又无法保证入场,为了实现较好较快的处理,常常采用较大直径的石块进行底部基础改良,增加公路工程路基着力层,巨石进入软基后在重力作用下逐步下沉,增加软基稳定性。尤其适用于大规模快速施工的公路工程软基处理情况,由于地下水位较高,其他方式处理方式困难,表面含水量大,经过降水后也无法满足公路工程荷载需求,一般采用抛石挤淤的方式进行处理。

结束语

综上所述,公路工程软土地基处理技术在我国已经取得了较多成功经验,相对于其他国家,我国公路工程施工过程中需要处理的地基形式更加丰富,对施工单位的施工质量和处理效果要求更高,为了提高处理效率,在不断进行技术创新和探索过程中,应加强环境保护理念,加强相关专业机械的研发。