公路工程地基处理方法的合理运用

2021-03-25 14:19梅正杰
家园·建筑与设计 2021年20期
关键词:路堤路基公路工程

梅正杰

摘要:随着我国经济水平的不断发展与壮大,我国所开展的公路工程建设数量也呈现出逐日增加的趋势,在进行公路工程建设的过程中对于软土地基进行相应的施工操作是非常常见的一个情况,为了能够有效保证最终获得工程拥有较高的质量水平,在对公路工程的软土地基进行处理的过程中,需要从各个方面进行考虑,并且通过更加合理的方式进行处理,从而提高路基的承载能力,减少可能出现的不均匀沉降的情况发生,从而确保公路工程完成之后能够正常进行通行与使用,拥有较高的安全性。基于上述所提及的问题,本文主要是针对公路工程软土地基的相关特性,对如何解决公路工程软土地基进行处理的方式进行了相关的阐述与探讨。

关键词:公路工程;地基;处理方法;合理应用

前言:随着我国经济的不断发展,我国所开展的基建工程的规模也在不断扩大,建筑用地资源变得更加紧张,这样的情况也就导致了我国所开展的大多数建筑工程中其只能在软土地基上进行相应的施工操作[1]。但是对于软土地基而言,其并不是公路工程中的最佳选择,并且该地基拥有着比较多不良的工程性质,所建成的建筑在该地基上可能会出现结构损伤或者使用性能降低等情况[2]。并不能保证在工程完成以后,能够拥有较高的安全性。所以为了保障公路的安全用性就必须更加明确软土地基的相关特点,并针对该工程中所可能出现的问题进行对策的提出,解决该项问题。详情如下。

1公路工程地基施工需要考虑的问题

1.1公路工程地基概述

软土之中所存在的空隙相对较大,拥有的含水量相对也更高,其具有较大的压缩性,透水性较低,并且其所具有的的土层层状的分布情况相对来说更加复杂,各层之间所产生的物理力学性质相差比较明显。软土地基则是指的是主要是淤泥等高压缩性土层所组成的一种地基类型,并且根据我国的工业兴业规范对其进行了相应的定义,软土地基是一种拥有较低强度,压缩量较高的软弱土层结构[3]。因为其这一特点与性质,在进行有关工程的设计和施工的过程中,一旦出现了任何的失误情况,则非常容易产生路堤失稳的情况,继而造成工程的质量受到严重的破坏。所以为了能够有效将公路路基的稳定性进行提升,确保其拥有理想的承载能力,需要对软土地基进行适当的处理。

1.2公路建设的问题

第一点,因为地基抗剪强度相对来说更加的薄弱,其非常容易造成路堤侧向整体滑动的情况,继而也就导致出现了边坡外侧土体出现的隆起;第二点就是,人工构造物与路堤之间的衔接处非常容易出现差异沉降这一现象,从而导致出现跳车;第三点就是,因为路堤出现了变性以及地下水位相对较高的情况,其会导致整个工程的路面被破坏[4]。因此,软土地基上所开展的路基施工工作,都应该对软土地基实施相应的处理工作。对软土地基进行处理的主要目的是为了能够改善基土的工程性质,从而达到建筑物对地基稳定和变性的相关要求与标准,其中也包括了对地基土的变形特性和渗透性进行改变,从而提升了软土地基的抗剪程度与抗液化的能力,避免在日后的使用过程中出现不良的影响。

1.3公路施工状况分析

就目前所开展的公路工程建设过程的现状是:第一点就是,对于地基的处理方法相对比较随意,在选择合适的处理方法的过程中,施工的人员并不对该项工作的重要性有所了解,相对来说比较随意,并且大多的时候都是任意为之,在一定的程度上虽然能够在规定的时间内将工程任务完成,但是因为方法使用不当,非常容易产生工期拖延的现象,从而增加了整个施工的成本,对于资金的使用出现了浪费[5]。第二点,施工质量较差,从而非常容易引发产生软土路基相关问题。在最近几年的时间内,为了能够尽可能满足施工工程队的相关需求,进行施工的团队都在不断扩大,但是对于一些团队来说,其并没有接受正规的培训与学习,并且很多工作人员都是第一次尝试该项工作,在工作的过程中,这些人员并没有拥有较强的技术意识,从而也就导致整个工程的质量水平相对较低[6]。另外一点,在进行工程建造的过程中,一部分的工程还出现了偷工减料的情况,严重对工程质量产生了影响。第三点,施工机械问题。在最近的几年时间内,我国的科技技术得到了非常快速的发展,在我国的地基施工过程之中,机械化发展也有着相当快的速度,并且因为该情况的产生,也形成了较多同系列话的产品,与其他较大规模和快速的工程建设需求相比较,我们仍然处于比较落后的位置上,在进行有关工程的过程中,施工所使用的器械有明显的不足和落后的情况,从而对施工最终所呈现出的质量产生了较大的影响。第四点,缺少检验质量手段[7]。在实际生活中所开展的各项工程中,对于质量检验手段的选择是非常重要的,拥有正确的质量检验手段能够更加有效的对工程质量水平进行提升。对于相关的施工企业而言,并没有具备当下最适合、最理想的质量检验手段,其工程完成以后,大多數都是通过施工人员的工作经验进行相应的判断,缺少了科学性,让该工程质量得不到相应的保证,影响其使用过程中的安全性。

1.4施工环境影响

1.4.1 地基情况

(1)土质:每一个地区所具有的土质情况都不尽相同,对于不同的土质需要通过不同的方式进行处理。砂性土:对于该类型的土质来说,需要通过挤实砂桩法或者是振动压实发对其进行处理,其主要是针对可能会出现液化的砂性土所实施的处理办法[8]。粘性土:对于该类型的土质,则需要通过压实法进行处理,同时还能够通过其他的方式进行处理。在选择相应的处理办法的过程中,应该避免对土基造成较大的扰动。

(2)地基构成:在进行公路工程施工的过程中,因为软土层浅而薄的特点,在一般的情况都只需要对其进行简单的表层处理。对于重要的构造物而言,需要通过使用换填法的方式进行相应的处理。如果该地区的软土层相对比较厚,则在该种情况下,需要与其他的方法进行配合使用,从而对其表层开展相应的处理[9]。一般的情况下表层处理法的使用对夹有砂层并且厚度较薄的软土层进行处理的效果更佳。

1.4.2 公路性质

(1)对于公路而言,如果其具有的等级相对来说比较高,则其所应该达到的平整度要求也就更加严格,在这样的情形之下,需要通过相应的处理方式,对其进行更加有效的沉降处理。如果公路所具有的等级相对来说比较低,则可以先对其进行简易路面的铺设,并当其沉降过程结束以后,在进行后续的正式的铺路操作,继而在一定程度上降低了施工的成本[10]。

(2)公路形状。在对相关地基处理方法进行选择的过程中,路堤的涉及高度于宽度也是对相关办法进行选择的重要考虑因素。在正式的施工过程中,若通过换填法进行相关的操作,对于宽而低的路堤而言,非常容易对局部的结构产生破坏;反过来说,对于路堤表现为高而窄的情况下使用换填法,则非常容易解决相关的问题[11]。在对高而稳的路堤,并且变小为优较高的危险系数的路堤进行施工计划的设计过程中,使用压重法会受到一定程度的限制。

(3)公路所在的路段。对于一般的路段来说,及时其剩余沉降处于较高的程度,但是主要不均匀沉降的幅度相对较小,则其路面基本上其平整度都相对比较均衡。而对于与结构物相连的地区而言,会因为剩余沉降的相关因素的影响,非常容易产生错台现象,进而对路面新车的安全性造成了威胁。若路基没有稳定性,则其桥面会受到较大的土压力,继而在一定的程度上会出现侧向位移的事故。

1.4.3 施工条件

对于不同的施工条件需要选择不同的处理方式,其主要是要根据施工团队技术水平、经济能力等方面进行考虑。主要也就包括了工期、材料、机械的作业等相关条件。

1.4.4 周围环境

(1)在实施相关工程工作的过程中其周围环境的会对施工造成一定的影响,举例来说就有,噪音和振动等情况会对地基以及地下水产生一定的影响,会排出一定程度的泥水等,所以在选择施工方法的时候需要对该项方面的问题进行考虑。

(2)在路堤表现为比较软的情况下,其周围的地基非常容易产生大的隆起或者沉降等情况,这样的情形下,在路堤坡脚附近有居民房屋或者重要的构造物的时候,应该考虑减小总沉降量并且控制剪切变性的程度。

2公路工程地基处理方法的运用

2.1换填法

在进行相关工程的过程中,如果出现了软弱土层厚度不大的情况,那么就可以通过使用强度相对较大的土或者是其他具有较高稳定性、并且没有侵蚀性的材料进行换填,或者也可以将路基以下的软弱土层全部挖除,在一般的情况下,换填的材料选择上一般都是使用的渗水性较高的中粗砂。通过使用换填法进行处理的工程过程中其经济实用的高度一般都是在2-3cm的范围内,对于需要进行处理的软弱土层而言,若其拥有较大的厚度,使用换填法进行处理,则会进一步增加期房与取土方的数量,继而增加了工程成本。

2.2强夯法

强夯法又被称之为动力固结法或者是动力压实法,这是我国在20世纪60年代所引进的一种处理方法,这种方法是通过反复将重锤提高到10-40m的位置处,让其实施自由落体运动夯击所处的地基,從而使得地基的强度有一定程度的提高,并且降低了其压缩性。但是强夯法与其他的软土地基的处理方式一样,使用时有一定的使用范围和特定的要求。一般的情况下,强夯法目前对于厚层淤泥质和淤泥都不是最佳的处理方法,但是对于某些类型的软土强夯效果相对更佳。

2.3竖向排水固结法

该种处理方式主要指的是通过多种形式的技术手段在软弱地基之中设置出一些排水的通道,从而形成竖向的排水体。这一情形的产生能够有效改变原有的地基边界条件,从而使得孔隙水的排出途径有所增加,并且利用结构物的自重或者外加附件的荷载,使用逐级的加载加压的方式,将土体之中所存在的多余水分排除,减少了土体之中的孔隙水。

2.4抛石挤淤法

该方法主要应用于淤泥层比较薄,并且其表层没有硬壳的地段上,在进行施工的过程中往往需要在路基的位置上抛投片石,将该路段之中所存在的淤泥挤出,从而确保了地基的轻度与压缩系数。这种施工方法相对来说操作更加简单,其造价相对更低,但是抛石的深度并不容易控制。

2.5高压喷射注浆法

该项操作主要是通过工程钻机砖至规定的深度以后,通过高压射流,其设定的范围在20000-50000kPa,利用钻杆下端的旋转喷射的专职,对周围的软土进行加固液的喷射工作,从而对土体产生了一定的冲击力,强心让浆液与软土之间进行切割并搅拌。钻杆在喷射的过程中需要逐渐提升其高度,在其喷射的有效范围之内,土与浆液之间能够以较快的速度凝固成旋喷注,其加固的直径在0.5-1.5m的范围内。该项操作的优点在于能够在大多数的软弱土层进行使用,并且具有比较理想的效果,缺点则是使用过程中的消耗相对更高。

3 结论

在进行道路建设的过程中,通过都会遇见各种各样的问题,为了避免该项问题带给最终工程的不良效果,需要对其开展相应的处理。以此来确保后续的使用过程中,能够拥有加高的安全性,公里的使用寿命更长。

参考文献

[1]柴志磊,付景坤. 公路工程中软土地基处理技术应用的研究[J]. 建材发展导向(上),2020,018(006):193.

[2]张泽丰,祝玉波,谢桥,等. 软土路基处理技术在公路工程施工中的应用[J]. 工程技术研究,2020,005(002):85-86.

[3]牛桂兵. 在公路工程特殊地基处理中建筑垃圾材料的应用[J]. 城市建筑,2020,017(008):155-156.

[4]张道杰,葛莹. 公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J]. 工程技术研究,2020,005(001):75-76.

[5]杜修光. 公路软土地基处理中的深层搅拌桩施工工艺分析[J]. 低碳世界,2020,010(005):144,146.

[6]焦壮. 关于软土地基处理技术在公路工程施工中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2020,043(010):46-47.

[7]袁国栋. 公路桥梁工程施工中软土地基施工技术的有效应用研究[J]. 城市建筑,2020,017(024):165-166.

[8]刘晓东. 软土路基处理技术在公路工程施工中的应用研究[J]. 建筑·建材·装饰,2021(009):92-93.

[9]崔佳佳. 软土地基处理技术在市政公路工程中的应用分析[J]. 建材发展导向(下),2020,018(011):214.

[10]杜和军. 软土地基处理技术在公路施工中的应用[J]. 建材发展导向(下),2021,019(003):190-191.

[11]龙海生. 软基处理施工技术在公路工程施工中的应用研究[J]. 智能建筑与工程机械,2021,003(008):4-6.

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