摘 要:在路桥梁建设项目中,软土地基的质量好坏直接影响路基的地基承载力,在公路工程软土路基处理中,我们需要结合当地的基础条件、道路的性质,周围的环境因素等实际情况,充分考虑各种处理方法的优缺点和技术手段,以确保工程建设的质量。各种地基处理方法的合理应用和推广,促进我国高速公路的快速发展企业。
关键词:公路路桥;软基;处理
一、软土地基的概念及产生的原因
公路路桥中的地基主要作用就是承受上部结构传递下来的荷载。软土地基,就是指那些不能或者很难直接承受路面结构从上部所传递下来的荷载,不能提供稳定的支持平台。这些软土地的水稳性和土颗粒之间的黏聚性都较差的。软土地基中的主要成因是存在强度较低,压缩量却比较高的软土层;这种软土层中拥有含量非常高的有机质土壤,同时还体现出非常高的含水量与空气。因此,软土地基的主要特性就是具有土壤灵敏性强、渗水性差、压缩性高。
二、软土在公路施工中的特点
软土本身空隙大、强度低、天然含水量丰富的特性影响到了公路建设质量,下面将对软土在公路施工中的特点进行简要总结:(1)变形大。软土在公路施工中,由于其抗剪强度较低,经受不了外界所引起的振动,外界的干扰不仅极易使其结构变形,而且使地基侧向下滑,从而造成地基一定程度地下沉及基础下土体发生挤出的现象;(2)沉降不均匀。软土在积沉的过程中受到环境的影响而形成的微层里构造,软土中间层是由一些砂层和粉土组成的,所以该层是既有利于软土的凝结与下沉,然而与该层之相较之下,软土的下降较小,从而发生了路基沉降不均匀的现象出现;(3)透水性低。虽然软土的含水量极高,然而在极易透水,尤其是在垂直方向透水量非常低。透水性低不仅不利于对地基固结的排水,而且不利于地基每级载荷的稳定。(4)压缩性极高。软土具有极高的压缩性,一般情况下,其压缩系数为0.7~1.5MPa-1,而最高压缩系数可达3.5MPa-1。其在公路建设荷载中具有建筑物沉降量大但不均匀、沉降稳定时间长作用效果。
三、公路路桥中软土地基施工处理原则
对于公路路桥中软土层地基的土质进行精确合理分析然后做出最经济可行的技术处理方案是目前施工中的最重要环节。通常情况下,在选择软土路基的处理技术可以从以下两个方面进行着手考虑:第一,通过足够长的时间累积让软土层地基自然沉降缝密实;第二,通过特殊的施工技术,人为的减少软土颗粒之间的空隙,使得软土地基经过处理之后达到密实的程度。
(一)软土地基自然沉降法
由于软土地基本身都具有一定的自重,这种方法主要是通过在软土路基层上方堆载重物,模拟使用后的荷载进行预压软土土层,使软基土层通过时间的累积,排出土层中的水分并逐渐地达到稳定的状态,以此来满足公路路桥工程设计施工的要求。
软土地基自然沉降这种方法的特点主要体现在施工工序简单并且能取得较好的实际效果,造价也很低廉;缺点是需要的时间较长,比较难以满足工期的要求。
(二)特殊施工技术处理法
所谓的特殊技术就是通过一些外加的施工工艺与技术对软土路基进行处理,例如地基挤密压实法、强夯法、排水固结法、软土层化学加固法、深搅法等来对路基中的软土层进行处理,以达到基层能够稳定的承受从路面结构上部传递下来的荷载。软土地基自然沉降法由于所耗费的时间长、操作复杂,且对于资金、人员、设备、材料的要求较高,故主要在大中型的公路路桥施工中应用;特殊施工技术处理法在工程施工灵活性方面拥有很大的优势,可以不受场地、时间的限制随时进行,并且通过特殊的施工技术方法处理的软土地基,能更好的保证工程项目的整体施工进度,并同时能实现较高的安全性。
四、软土地基处理技术的不同应用方法
(一)换土垫层法
结合路桥工程整体的施工特点和具体需求,选择最适合工程的软土地基处理技术。如果路桥工程比较注重地基的整体稳定性,那么软土地基处理技术就会成为整体施工的关键。此时最佳的处理方法就是换土垫层法,在施工之前观察软土地基整体的厚度,如果低于标准厚度,则需要对其中稳定性较弱的松散土层进行处理,最好的方法就是将其全部挖除,再以稳定性比较高的图纸材料替换。
(二)加载与置换技术
软土地基处理的工作开展,必须跟随时代发展来不断的进步,继续落实老旧的观念和方法,不仅无法得到良好的成绩,还会造成新的挑战。加载与置换技术的应用,是软土地基处理的代表技术,同时可以在技术的可靠性、可行性方面更好的提升,在问题的解决上不断的取得更好的效果。加载技术与其他方法不同,它是通过主动促进地基的沉降,来预防工程完工后的有害性下陷。一般情况下,施工方通过减低土层的间隙水压联合加大地基总压的方法来实现有益加载,首先查看地基是否稳定,然后覆盖不透水的薄膜并进行填土,双管齐下,加大荷载,实现加固处理。
(三)排水固结技术
软土地基的整体排水固结的特性比较好。所以在施工的过程当中,一定要充分的利用排水固结技术,从而可以对软土地基起到增强稳定性的作用。排水固结技术最为具有代表性的工艺就是砂井排水法,施工的整体过程当中,需要在底部铺设大量的砂垫层,整个工序之中要保持排水沟一直处于疏通的状态。然后进行排水砂井的建设,整体施工的过程当中,需要标记好待完成工程和已经完成的工程,工作人员要熟悉掌握每一个点位的具体位置。为了保障整体技术的安全性和规范性,施工过程当中需要严格遵守相关规定,始终保持导杆的方向是竖直向下。
(四)旋喷桩法
旋喷桩法是用特殊的机器设备将注浆管和喷头放在底部。再利用高压发生装置使工作之前就调配好的可供使用的浆液获得相对较大的能量,这些具有高能量的浆液再从注浆管喷涌而出,喷出的液体自然也是具有很高的能量的,并且相较于之前这些液体的密度也受到了很大的改变,因而整个液流呈现一种很集中的趋势。在它喷射过程中,对于软土能够造成肉眼可见的破坏,在这个过程中,设备里的钻杆也会高速旋转,保证浆液与被破坏的软土体能够充分的搅拌融合,形成一个较大的圆柱体,起到对软土地基的加固作用。值得注意的是,这种方法在运用的时候,要确保施工范围内没有障碍物,无论是地下还是地上。
(五)土工格栅法
路桥工程施工过程当中软土地基技术,其中最为先进的新技术就是土工格栅法,土工格栅法所具有的优势就是抗拉性能比较强、耐腐蚀性较好、操作起来比较简便。在处理软土地基时应用土工格栅法,大幅度降低路桥工程整体的施工成本,缩短软土地基处理的时间。当设置格栅的过程中,会和土质产生一定的摩擦力,由于土工格栅法整体的强度比较大,所以就会大幅度的提高整体施工的稳定性。
在施工过程中特别需要注意对不良地质的情况进行有效地处理,提高软土地基的强度,改良软土的湿度性,使软土地基有足够承载力的同时,也使路基整体强度得到增强和稳定,不仅保障了公路施工质量,而且为出行的人们及运输行业提供安全的保障服务。
參考文献:
[1]王洪志.浅谈市政道路软土路基处理技术应用[J].黑龙江科技信息,2011(9):26.
[2]朱家林.研究软土地基沉降问题的处理策略[J].上海市政工程,2010(9):24.
[3]文光鑫.试析市政道路软土地基施工方法[J].大陆桥视野,2010(6):32.