沿海城市公路软基处理技术分析

2021-04-01 00:43姜磊
中华建设 2021年1期
关键词:排水板软土路段

姜磊

近年来,我国经济不断发展,各种基础设施建设逐渐完善,交通系统的规模也在逐渐增大。公路是交通系统的重要组成部分,随着交通系统的覆盖区域越来越广,公路也面临着更多更复杂的环境条件,其中沿海城市的公路工程较为复杂,沿海城市土壤含水量较高,稳定性差,对公路工程有着一定影响,本文对沿海城市公路软基处理技术进行了讨论。

沿海城市的环境较为湿润,公路工程中经常会碰到淤泥、软土较多的路段,含水量较高,空隙较多,不利于正常施工,因此要进行软基处理。软基处理是沿海城市公路工程施工的关键,决定着工程质量和施工效率,软基处理技术是每个施工单位都必须掌握的,因此对沿海城市公路软基处理技术进行深入研究,并不断优化和创新具有重要意义。

一、软基处理技术概述

随着经济不断发展,我国公路系统的规模不断扩大,几乎覆盖到全国各个区域。路基施工是公路工程的基础,对于施工地点的土壤结构有着很高的要求。施工路段的土壤要有足够的稳定性,防止路基结构在车辆载荷的作用下,发生变形或者破坏。另外,路基在地面水或地下水的浸泡下,地基强度会明显降低,在部分气温较低的地区,路基可能会发生周期性的冻融作用,形成冻胀和翻墙,因此施工路段的土壤还要有足够的水稳定性。在公路工程中,沿海城市公路工程较为特殊,经常会遇到软基路段。软基路段原来是水塘、湖泊或河流,沉积着大量淤泥软土,这种路段的含水量和孔隙比较高,土壤结构不稳定,强度较低,固结缓慢,沉降较大,非常不利用施工,会影响公路工程的安全性和稳定性,所以在公路工程施工过程需要进行软基处理。软基处理可以提高路基的坚固程度,提高软土地基的固结度和稳定性,避免地基下沉对路面造成拉裂,使得路面变得崎岖不平,出现较大的裂纹。常用的软基处理方法包括复合地基法、深层水泥搅拌桩法、排水固结法、强夯法等,可以有效提高沿海城市公路工程的质量。

二、沿海城市公路软基处理技术

1.深层水泥搅拌桩法

深层水泥搅拌桩法是一种较为常见的软基处理技术,需要在施工之前仔细勘察施工地点的土壤结构,并对技术人员做好详细的安排,严格检查施工器械有无变形、老化等现象,保证施工正常进行。使用深层水泥搅拌桩进行软基处理,首选需要在主机上悬挂吊锤,并且严格按照施工方案确定搅拌桩的放置地点,并进行核验。同时也要保证水泥搅拌桩的垂直程度,使用专门的测量工具进行严格的测量,发挥最大的效能。然后施工人员要做好质量检查,通过切实有效的方式,对水泥浆的配比和用量,进行详细的控制和检查,保证其符合安全质量标准。搅拌桩下沉的过程中,要向其中注入水泥浆,并且搅拌,直至设计桩顶标提升。在施工工程中,水泥的渗入量为15%左右,提高速度要保持在每分钟15cm 左右。水泥桩加固法应用的是一种物理化学反应,当搅拌机在软土地基中喷出水泥浆的时候,要上下同时进行搅拌,确保水泥浆出现水解水化反应,形成比较稳定的凝胶体。深层水泥搅拌桩法的关键是合理控制路基当中的含水量,如果土层过湿,则会加重湿土中的含水量,影响路基的稳定性。如果路基的表面较为干燥,则需要对软土进行粉碎和翻晒,再进行回填处理,保证软土中的含水量不会过高。在软基处理过程中,填筑作业非常关键,需要严格控制填筑土的实际厚度,如果填筑的土层过厚,将会直接碾压土层下的作业,增大施工难度,也会导致公路工程出现较为严重的质量问题。

2.机械碾压法

沿海城市的软土地基面积较大,种类较多,其中粘性土占据着非常大的比例。粘性土地基具有一定的特殊性,由于土壤结构差异较大,对粘性土地基进行施工时,会形成不同的厚度,影响正常施工。施工单位可以在温度较高的时候,根据地基深度,使用专业的机械对路面进行压实,提高土壤密度和路面的坚固程度,保持路面平整。在使用机械碾压法进行软处理时,需要对技术方案进行仔细的了解,根据施工路段情况,确定压路机的型号和大小,确定各个路段的施工顺序,制定详细的施工方案,提高施工效率,比较宽的路段可以使用大型的压路机,保证每条路面的压实工作能一次性完成,避免因为压实工作带来了不平整。

3.塑料排水板法

塑料排水板法是一种新型的软处理技术,施工简单、快捷,在沿海城市公路工程中,起到了很好的应用效果,塑料排水板法的原理是将带有孔道的板状物体,插入软土路基之中,形成竖向的排水孔道,提高软土路基的水稳定性。使用塑料排水板法进行软基处理时,施工人员需要控制井板间距和井板程度,严格挑选插入位置。在施工过程中,塑料排水板的插入位置和插板的偏差角度要控制在安全标准之内,使用套管式插机法,将排水板后方的卷筒通过井架上方的滑轮,插入套管之内,当排水管被套管的输送滚轴夹住的时候,将两者一同压入地基之中,达到设计深度之后,输送滚轴反转,松开排水板,在拔掉套管,从而使塑料排水板竖向埋入软土地基之中,并在距路面20mm 左右处将排水板切断。施工人员也可以直接使用钻杆将塑料排水板压入软土地基,采用无套管式插机板,施工速度更快,可以大大节省工期,但是成本较高。

4.化学加固法

化学加固法是一种较为高级的软基处理技术,需要使用大量的化学原料,成本较高,只有施工路段的地基十分松软,且对公路质量有着很高要求的时候才会使用化学加固法,一般不作为主要的软基处理方法使用。常用的化学加固法主要由碱液加固法、高分子加固法、电化学加固法等,化学加固法的原理是将化学溶剂注入到软土地基之中,在土壤之中生成凝胶物质,促使土壤颗粒表面活化,使土壤颗粒接触的地方胶结固化,增强软土地基的整体强度。

5.挤密法

挤密法主要应用在一些地形较为特殊的路段,在湿陷性黄土地区使用较广,原理是用冲击或者振动的方法,将圆柱形的钢质桩打入原地基之中,再拔出,形成均匀的桩孔,向桩孔中填充素土、灰土、水泥土等土壤,并且进行夯实,保证填充土壤的密度,直至形成增大直径的桩体,与原来的软土地基相结合,形成一种复合型地基。在实际施工中,要根据软土地基的具体特点和施工目的来选择回填土壤的种类,地下水位以上的素填土、杂填土、湿陷性黄土地基,可处理的深度在5 米到20 米之间,可以使用灰土、素土来进行回填。如果以消除软土地基的湿陷性为目的,可以选用素土挤密桩法,如果以提高软土地基承载力,增强水稳定性为目的,可以使用灰土挤密桩法。

6.高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是一种难度较高的软基处理技术,是指将水泥浆液在高压环境下迅速喷出,依靠强大的冲击力,直接对混凝土进行搅拌,最终形成一个混凝土圆柱。使用高压喷射注浆法进行软基处理,能够解决软基路段的渗漏问题,提高路基的土壤密度,最大程度保障软土路基的稳定性和坚固程度。使用高压喷射注浆法不但能提高软土路基的承载力,还能有效延长公路的使用寿命。但是目前我国的高压喷射注浆施工技术还不是非常成熟,需要在实际施工中,根据工程情况进行不断地优化和改进,提高软基处理质量。

三、结语

综上所述,沿海城市的气候湿润,土壤结构较为松散,空隙较多,强度较低,沉降较大,对公路工程的施工有着很大影响。施工单位可以使用深层水泥搅拌桩法、机械碾压法、塑料排水板法、挤密法等进行软基处理,提高沿海城市公路工程质量。

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