公路施工中软土地基处理技术分析及应用

发表时间:2020/8/12   来源:《城镇建设》2020年第12期   作者:张晓军
[导读] 公路施工下软土地基是一种常见的质量问题,软基对于公路基础部分施工质量也有着直接影响

          摘要:公路施工下软土地基是一种常见的质量问题,软基对于公路基础部分施工质量也有着直接影响,不利于项目整体建设目标的实现。文章对公路施工下软基危害与常见的地基处理技术展开探讨。
          关键词:公路施工;软土地基;地基处理;软基处理
          引言
          公路工程具有跨越区域较广的特点,受到地质情况影响较大,特别是遇到软土地质,在公路工程地基处理过程中,需要进行特殊处理,以满足公路工程使用。随着公路软土地基施工技术的不断发展,处理工艺趋于复杂和多样化,在实际公路工程施工过程中,需要根据实际情况选择与之匹配的软土地基处理技术,才能以较低的处理费用取得较好的处理效果。
          1软土地基特征分析
          软土指的是含水量较大,承载力低且压缩较高的一种黏土,在一般的情况下,该种土体是呈流塑状态,该种土质主要分布在我国平原、沿海沿江等地区,土体含水量较高,土粒之间存在很大的缝隙,一遇到水就会变成淤泥。软土土体的承载能力与硬土质相比较很低,如果受到较大的荷载很容易发生下沉,土质也很容易被压缩,对于整个建筑工程施工非常不利。软土工程特点:第一,高压缩性,整体的压缩系数较大,如果受到高层建筑物较大的负荷,很容易发生沉降;第二,如果在软土地基上修公路,沉降的速度也比较快,根据相关的数据统计,最大的沉降速度可以达到10mm/d;第三,软土地基具有较强的流变性,如果长时期受到较大的负荷压力,软土地基会逐渐发生变形,这种现象是不能有效控制的;第四,软土地基没有被破坏之前,整体形态是比较固定的,如果土层遭到破坏,就会立即变为流动状态,十分危险;第五,软土地基有着很大的不均匀性,软土中有很多高分散的颗粒,也有一些比较集中的颗粒,导致土壤的整体密度不一,如果软土地基发生移动,就会发生道路下沉的情况。
          2公路工程软土路基处理的安全隐患
          软土路基是公路施工的关键,受软土路基性质和其它地理条件的影响,公路施工潜存安全隐患。软土路基具有较强的压缩性,容易导致沟槽基坑边坡出现变形,甚至造成路基塌陷和位移,进而影响路基周围其他建筑物的安全。另外,软土路基具有较高的含水量,严重影响施工进度和施工质量。作为一种重要指标,土壤含水量可以用于评价承压水对路基的影响程度。如果含水量过高,承压水就会影响路基质量,地下水浮力也会破坏路基。软土路基发生开裂。软土路基的沉降量较大,在施工过程中,软土层的空隙较大,也不均匀,容易出现不均匀沉降,这种沉降会影响路基质量,导致路基开裂、承载力减少。
          3公路施工中软土地基处理技术要点
          3.1铺垫施工技术
          现阶段,常用的路面垫层材料是土工织物,其可以显著提高路基土的基本性能。垫层材料特有的延展特性在外力作用下会使材料发生变形,但会防止损伤的发生,所以这种加固方法可以达到很好的加固效果。该方法与其他处理技术相比成本较低,可大幅降低投资成本,施工过程也相对简易。软土地基在受到荷载和其他压力时会产生不均匀沉降。土工织物的铺设能有效地防止沉降的发生并实现路基重叠,使软土地基形成整体,进而提高其抗压能力,减少沉降量和沉降的可能性。为有效地处理软土地基,使其形成一个整体,暂时选择垫层法施工。在施工前,路基需要平整和碾压。当压实度、平整度检查合格后,根据工程造价预算,选用土工格栅进行大面积铺装。垫层施工完成后对路基进行水力回填。为保证路基的平整度,严禁使用大型施工机械。只有垫层完全平整后,才能使用轧辊进行轧制。路基通过水平检测和高速检测项目后,在垫层上铺设一层土工布可达到固结效果。
          3.2化学固结法
          化学固结法主要使用化学方法处理软土路基,增加路基强度,软土路基处理效果较好。这种方法操作方便,工程量较少,施工效率很高,所以是一种比较常见的施工方法。

化学固结法主要有两种施工工艺,即灌浆法和高压喷注浆法。灌浆法指的是把胶结性较强的材料填充到路基中,增加路基强度,以提升路基的抗渗透能力和承载力,保证地基的稳定性。高压喷注浆法指的是把高压喷嘴放置到软土路基的预定深度,运用高压射流的强压作用,将土层和固化液混合,使得两者凝结为一体。
          3.3软土地基的表层处理技术
          众所周知,软土地基的土质较为松软一些,并且还有着较弱的抗剪强度,所以在实际施工的开展过程中,一旦荷载过大,则很容易导致地基下沉现象的出现。就一些面积较大的软土地基而言,每个部位的荷载大小都是有所不同的,所以在实际施工中,必须要提高对软土地基表层处理工作的重视。而对于软土地基的表层处理方法来说,有着多种多样性,所以这就需要施工人员做到合理选择,结合工程施工的实际情况,以此来有针对性和目的性的进行选择,使得所选择的方法能够更好地满足工作的实际需求。第一,表层排水法。就软土地基来说,其中含有较高的水量,很容易影响到整体的稳定性,而要想将软土地基中的含水量得以有效降低,那么则必须要注重表层排水法的合理使用。先在地基中挖出多个排水沟槽,然后利用一些碎石将其填充,从而可以促进软土地基中水分含量的有效降低。第二,砂垫层法。在进行砂垫层的铺垫这一过程中,最重要的一项工作环节就是要做好施工机械设备以及施工技术的合理选择工作,以保证其施工质量的高效性。
          3.4水泥搅拌桩
          对于饱和软粘土,其土体本身含水量较大,实验表明,水泥土无侧限抗压强度,随土中含水量的增加而下降,而湿喷法喷出的是水泥浆,更是加大了土中的含水量,因此湿喷法并不适用;另外,土中有机质的含量及种类对水泥土的强度有较大影响,有机质含量越高,其阻碍水泥水化反应的作用越大,水泥土强度越低;再有,土中地下水的酸碱度,亦即pH值的大小,对水泥土的强度增长也有很大的影响,实践表明,地下水pH值小于5.0的软粘土,采用水泥搅拌桩加固效果一般不太理想,工程事故也比较多,因此,干喷法宜通过试验确定其适用性。针对本项目地质资料中,软土中局部含有有机质,且含水量过大、饱和度过高的性质,为了避免工程事故,故未采用该方案。
          3.5CFG桩处理技术
          公路路基工程会遇到地表覆淤泥、淤泥质黏土和软塑状黏土,具有高含水率、高孔隙比、高压缩性、强度低等特点,常常分布不均且厚度变化大,原地基上填土厚度变化较大,路基工后沉降控制难度大。采用CFG桩处理主要解决各地质分区地基不均匀性问题,有效加固软土覆盖层,控制工后沉降和工后差异沉降,提高地基土强度、提高边坡稳定性、使路基的沉降变形尽可能协调一致。施工中须控制原材料、桩径、桩身强度、单桩承载力和复合地基承载力、桩身完整性、桩距、桩垂直度、桩长等参数。提钻、泵压混凝土时严禁先拔管后泵料,提钻速度宜控制在2m/min,并与混凝土送量相配合,以保证管内有一定高度的混凝土料,成桩过程应连续进行,保证排气阀排气顺畅,避免停机待料,成桩桩顶标高不低于场地平整后的地面标高。打桩过程中,应经常检查桩身混合料的配合比、坍落度、提钻速度、成孔深度、混凝土的灌入量,并做好记录,防止堵管、窜孔等施工通病出现。
          结语
          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,采用正确的软基处理方式,提高公路路基施工技术水平。
          参考文献
          [1]张士兵.软土地基施工技术在公路桥梁工程中的运用分析[J].工程技术研究,2019,4(19):60-61.
          [2]耿志国.公路桥梁工程中软土地基施工存在的问题及处理措施探讨[J].技术与市场,2019,26(08):129-130.
          [3]陈晓光.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点探析[J].建材与装饰,2019(22):285-286.
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