公路施工中软土路基的施工技术处理探讨

2022-12-29 04:20严建平
企业科技与发展 2022年1期
关键词:软土路基施工人员

严建平

(华邦建投集团股份有限公司,甘肃 兰州 730000)

当前,我国现代化公路建设覆盖面越来越广,其中覆盖有不少地形复杂的地区,诸多因素的存在会影响公路的施工质量和公路投入应用后的功能性与安全性。因此,施工人员必须充分考虑公路施工现场的实际情况和条件限制,在此基础上合理应用软土路基施工技术进行处理。目前,我国不少公路施工中依旧存在一些技术限制,导致公路质量低下,需要加以处理和改善,保障公路质量。

1 软土路基及其施工特点

1.1 软土路基

公路施工过程中,软土路基通常含水量多,地质相对松软,要对这些路段展开施工无疑增加了不少难度[1]。此外,软土路基路面土壤常见较大的空隙问题,内部存在大量水分,这就给一些植物种子提供了在内部生长的空间和条件,不仅影响路面抗压能力和土壤收缩能力,还影响整体的土质结构,致使公路施工的稳定性下降。上述这些都是当前我国软土路基施工过程中必须面对和解决的难题。

1.2 软土路基施工技术的特点

在软土路基施工过程中,公路抗压力和承载力较差,容易发生沉降问题。再加上软土路基本身不具备较好的透水性,排水的效果较差,因此会受到雨水的威胁,若遭遇较大的雨水天气,在雨水侵蚀下很容易导致其发生形变[2]。此外,较低的抗压力和承载力会使公路建成并投入使用后的实际寿命大幅度缩短,使用过程中各种裂缝、开裂、下沉等问题发生,给过往的车辆与行人带来安全隐患,严重情况下导致事故频发。所以,施工人员应加强对相关技术的合理应用,保证软土路基的良好功能和质量[3]。在不断提升施工技术水平的同时,确保公路投入使用后的稳定性和安全性。

2 公路施工中软土路基的危害及影响因素

2.1 公路施工中软土路基的危害

鉴于软土路基的成分有其特殊性,性能上也存在缺陷,不能与当前人们对交通运输功能的需求相适应,给广大民众带来不同的隐患甚至危害,因此要解决相关问题,就必须正视导致问题的影响因素,从多个角度探讨和制定有效的处理对策。关于软土路基的应用常见的主要有以下几种问题:①路堤滑坡。在公路施工过程中,受到软土路基的影响,公路的稳定性下降,长期使用后公路强度必然降低。这与公路结构的强度低和压缩性强有直接关系。软土本身不具备较强的抗剪能力和较好的透水性且流动性较强,伴随其含水量的增加,软土缺乏必要的支撑,一旦出现外力作用时发生滑坡的可能性增加。这样就导致公路投入应用后持续处于周而复始的维修循环中,大大降低其使用的性能与价值,还增加不必要的成本[4]。②路基沉降。路基若为软土的性质,它对公路产生的影响还有路基沉降方面的问题,一旦相关人员未重视应用先进的施工技术和合理的处理方法,就会导致软土路基变动,性能不稳定,安全事故频发。公路施工过程中,软土路基沉降通常有较大危害,除了导致公路路基出现大面积沉降,还引发交通堵塞,给人们的交通运行和正常生活带来不便。正是因为这些隐患的存在,相关部门及人员进行公路施工时就必须充分应用现代化的施工技术,结合当地地质情况,在改善路基环境的基础上保证公路施工质量[5]。

2.2 公路施工中软土路基的影响因素

经研究发现,对软土路基施工技术及其应用产生影响的因素包括施工的条件、环境等,影响因素不同,则软土路基施工技术的应用侧重点及工艺不同,例如一些普通级别的公路施工。通常,公路施工与软土路基施工的顺序无特殊要求,施工顺序的调整不会对公路的使用产生较大的影响,但是一些高级别的公路施工,要求相关人员重视软土路基并尽快针对软土路基进行处理,结合实际情况找出引发沉降等问题的影响因素,确保软土路基有较高的稳定度,在这些条件得到保障的基础上再进行后续的施工处理。可见,高质量的施工工作只有在保证较高稳定性的前提下,才能开展后续的施工,并最大限度地降低发生断裂、沉降等问题的可能性,以满足高级别公路施工的要求[6]。施工环境方面,常见的影响因素有当地水文情况、地质情况、地理位置、气候条件等。施工时,若有较大的雨水对软土路基产生影响,软土路基的施工及其今后的运行应用就会存在很多隐患[7]。比如,施工人员在施工过程中忽略防水处理,那么雨水会直接渗透路面,导致整个公路工程的性能大幅度降低,发生地基沉降和水土流失的问题,后续的维修难度也会增大,投入的成本也就更多。公路的基本形状在一定程度上影响施工人员对软土路基施工技术的选择,若不重视公路基本形状这一基础条件而任意选择和应用施工技术,将直接降低公路使用的稳定性。例如,将换填技术、碎石桩技术应用在较宽路基的施工工作中,会影响路基结构的稳定性,投入使用后,还会发生路基沉降等问题。

3 公路施工中软土路基的施工技术处理措施

3.1 水泥深层搅拌技术

该技术需要结合具体的情况考量和应用,主要用于软土路基的整体加固工作,确保路基稳定。应用水泥深层搅拌技术过程中,施工人员需要对硬化的水泥进行填充,使其更好地混合路基软土,提高路基坚固程度。此外,鉴于水泥本身的黏合效果,在拌和水泥与软土后,软土地基整体的性能得到提升,也保证了公路施工效果。施工实践发现,水泥和软土有着很高的混合度,将其融合于一体,利用其性质和作用力可提高土质强度,不仅可以预防路面的各种变形,还能避免软土路基沉降问题。施工人员在进行软土路基施工时应用水泥深层搅拌桩技术,可以稳定公路边坡的效果,提高软土路基承载能力。应用该技术时要严格遵循相关的要求与标准,尤其是一些地形较为特殊的施工现场,要确保工艺流程的完整与准确,提高施工质量。

3.2 应用挤密法

要最大限度地减少各种因素对软土路基产生的影响,就要在软土路基施工中应用挤密技术,以分层填筑、分层碾压的方式,提升软土路基的密实度。当前,我国应用于公路工程的技术越来越先进,挤密法的应用也逐渐多元化,在实际应用中还可延伸至反压护道法、重锤夯击法、堆载预压法、深层拌和法等,应用时要结合实际情况选择合适的方法[8]。从实践效果来看,在软土路基应用挤密法时,施工人员应遵循施工准备—测量放样—路基填筑—沉降观测—施工平整的顺序,达到软土路基材质挤密的目的,提高软土路基的密实度。在上述的流程中,施工人员要将重心放在路基填筑、沉降观测和移位边桩观测环节,同时注意记录好沉降的相关数据,确保施工方案能够根据实际情况灵活调整。

3.3 预制装配式混凝土蝶形边沟施工工法

通常情况下,软土路基道路排水沟会通过简单的方法进行设计,形式较为单一,设计人员将过大、过深作为主要设计点,这无形中埋下了不少隐患和问题。此外,传统的施工工艺大多追求较大的尺寸,不但需要较多的投入,导致不必要的成本浪费,而且与周边的环境缺乏协调性。因此,施工人员倾向对预制装配式混凝土蝶形边沟工艺的使用,可协调公路的排水边沟及周围的景色,并且现场浇筑结合工厂预制现状装配的形式,可节省施工过程中人力、物力、时间,还不会影响周边生态环境,安全性大大提高。其工艺采用搭配拼装与预制的方式,可以有效减少工程量,大幅度降低成本,还能很好地利用构件截面,可直接套用相配于外形尺寸的实体结构,从而解决现场浪费材料的问题。由此可见,应用预制装配式混凝土蝶形边沟施工法在经济效益上具备显著优势,不但很好地解决生产性的问题,还提高了整体管理的效率[9]。

在实施过程中,可将不同类型的构件运送至预制场预制,再将其运送至工点进行拼组,形成完整的结构。在这个过程中,施工人员需要注意以下细节问题:①提高模板、支架强度与刚度,确保其稳定性符合施工标准,对于后续可能出现的拆装和利用等便捷度无疑大大提高;②确保模板各个尺寸精准;③要满足模板材料应用和质量控制的需求,在误差范围内结合实际的条件进行浇筑和养护,选择木料、塑料等符合规定的材料。在蝶形构件预制过程中,所有的环节如安装制作模板、材料运输、浇筑等,都必须严格执行常规流程,还要注意提高构件的使用强度,避免浪费水泥。如果是竖向浇筑,在完成后就要吊出内模,进行起吊处理时确保模板与混凝土完全脱离。拆除模板时必须严格遵循操作要求,及时对脱膜后的构件进行修面,并做好覆盖等养护工作。现场进行构件拼装时要对各个流程做好规划,明确吊机、运输车辆的情况。将基坑挖好后,测定与记录蝶形边沟的水平与中线情况并进行放样,只有完全验收且无质量问题,才能拼装。拼装过程要与计划的要求相符,相关人员要做好技术交底,保证测量与拼装质量,对构件做好提前检查,将两者之间的接触面进行清理。对构件进行全面的复查,保证在规格、型号、数量等方面与要求相符。拼装过程中要遵循原则,按顺序进行安装,安装完成后及时检查,保证自始至终都有高水平和高质量的效果[10]。将完成好的构件放在水平砂浆层上层的位置,安放就位后进行接缝,在缝内填好砂浆,最后取出扁钢条。

3.4 软土转换技术

软土转换技术适用在软土地质厚度较薄且路面填挖深度在3 m以内,应用该技术时需使用机械挖出软土,通过碎石等有硬度的材料作回填,从而解决软土地基较薄的问题。同时,施工人员要掌握好施工进度,在审查资料、做好材料的备选后,转换夯实低厚度软土地基,确保其与公路施工的质量要求相符。后续加强监管与审查工作,进一步提高完工后地基的稳定性和强度,确保较高的施工质量。

此外,要优化软土路基施工技术,这需要施工人员对原有的软土地基土质情况进行改善,若软土含水量过大,难以排出,则要加强软土地基整改的措施,比如可采用填石排淤的相关技术,重点对原有的淤泥用不容易吸收水分和软化的石头替代,再加入一些小石块填充缝隙,这样就能将原有的地基土质进行更换,其强度和承压能力得到提升。在应用有效措施改变软土地质后,公路实际承载力提高,公路的使用寿命得以延长。

3.5 优化软土路基路面设计方案

施工人员要在实践中对设计方案加以改进和完善,结合实施过程出现的地质问题,做好勘察分析工作,寻求最优的公路路面设计方案,提高操作的可行性与合理性。此外,施工人员要掌握设计与施工的核心技术,全方位考虑公路工程路面设计与施工的相关问题,评估可能出现的情况,让软土地基处理应用达到最佳效果。在全程的勘察、设计、施工中,相关人员需不断提高自身的专业能力与职业素养,并应用于实际的公路软土路基施工中,整体上提高施工质量。

3.6 其他处理方法

一是碎石桩处理技术。碎石桩处理技术属于传统的处理方式,已有多年的应用经验,处理效果较好。在应用碎石桩处理技术时,要结合冲击方法和振动方法,确保表面与软土路均能出现孔隙,确保原来经处理的碎石都能填充在孔隙当中,随后向其中注入一些黏结剂,进一步提高碎石黏合性和碎石桩、原有路基的承载力。在应用该项技术时,还要结合软土路基面积和性质,确定好碎石桩位置和密度等指标,这是因为碎石桩的稳定性较好,不容易被软土环境影响和侵蚀,可在一定程度上预防路基下沉的问题。该技术在使用的范围上受到一定的限制,所以通常不适合应用于路基较宽的公路中。二是注浆技术。这种技术对高压力的依靠较大,比如要确定软土路基作业深度,应用钻机明确深度以后,则应用高压喷嘴将泥浆喷射出来,通过高强度对软土进行切割,使其混合于泥浆,静待其干燥后,整体的硬度将得到极大程度的提升。三是固结处理技术。应用这项技术需要进一步提高软土路基的加固能力,并做好对其下沉的预防工作,以保障软土性能。这项技术是在软土路基的内部通过应用化学试剂的方式进行处理,改变原有的软土结构,加强软土路基稳定性。通常情况下,为了提高整体的黏结能力,还可应用旋喷的方式增加固化剂及软土的接触面积,这样就能加强黏结力,软土稳定性也明显提高。

4 结语

综上所述,路基施工是公路建设的重要组成部分,在软土路基工作中,实现高质量的建设目标有一定难度,需要相关人员结合实际情况完善设计工作,勘查现场的实际环境与条件。同时,施工过程中调动所有的积极因素,加强新工艺与新材料的应用,严格按照施工流程进行施工,减少操作失误,真正利用先进技术解决施工问题。

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