公路工程软土地基处理措施

发表时间:2020/9/22   来源:《城镇建设》2020年17期   作者:张朋朋 张蓉
[导读] 公路工程施工路线较长,会穿越不同地质类型。其中
        张朋朋  张蓉  
        山东云红公路工程有限公司  山东省乐陵市  253600
        摘要:公路工程施工路线较长,会穿越不同地质类型。其中软土地基含水量大、承载力低,无法满足施工需要。在软土地基处理过程中,应对施工现场进行详细调查,然后制定科学合理的施工方案,并严格按要求开展工程建设。从而提高软土地基处理效果,增强路基路面承载力,提高软土路基的施工效果,使其满足车辆通行需要,降低养护维修费用,保证公路工程使用寿命。
        关键词:公路工程;软土地基;处理措施
        1软土地基概述
        1.1软土的概念
        软土是指的天然含水量较高、孔隙比较大、压缩性高、抗剪强度和承载力低的软塑到流塑状态的细粒土,如淤泥质土、高压缩性饱和粘性土、粉土等。
        1.2软土的工程性质
        软土地质情况较为复杂,因此具备不同的物理化学性质,在工程中对软土地基的基本情况进行详细掌握是工程安全顺利进行的基础,一般软土地质具有以下几个方面的工程性质。(1)软土颜色主要为深色,为高有机质的细颗粒土。(2)具有较高的含水量,容重较小。(3)具有较高的孔隙比,压缩性较高。(4)具有较大的塑性,渗透性不强,需要很长的固结时间。(5)具有较为明显的流变性能,强度较小。通过以上的软土地基工程性质分析,发现软土地基具有较高的含水率、孔隙比,同时强度较低,不能直接用于公路工程地基,必须采取相应的措施进行处理,方能进行路基施工。
        1.3软土地基的处理内容
        经过公路工程实践,软土地基在处理上应注意以下几点:首先,要满足公路地基的设计承载强度;然后,需要对其沉降量进行重点控制。对于重点控制路段需要在其使用年限内,沉降满足以下要求:在工程施工完成后,桥头段沉降量小于0.1m,涵洞处小于0.2m,一般路段小于0.3m。
        2软土地基对公路工程施工的影响
        2.1影响路基稳定性
        由于软土地基含水量大,通常在25%以上,有些甚至会达到75%。因此,其承载力往往较低。如果得不到及时处理,会影响路基稳定性,对公路工程运营产生不利影响。
        2.2加大养护维修难度
        软土地基承载力低,不能满足施工需要。如果得不到有效处理,可能会出现路基下沉等问题,加大养护维修难度。作为施工养护单位,需加强软土地基处理,严格按要求施工,提高路基承载力。此外还要重视养护维修工作,及时修复质量缺陷。
        2.3增加施工和养护成本
        软土地基施工难度大,需要投入更多的人力、物力和财力,对施工材料、施工机械设备、施工人员的要求也更高,进而会增加施工和养护成本。为此,施工单位有必要详细开展现场调查,有针对性地采取处理措施,实现对软土地基的有效处理,进而节约施工和养护成本,提高公路工程建设效益。
        3公路工程施工中软土地基的处理方法
        3.1换填技术
        换填技术是先将软土地基挖除,然后换填符合要求的土壤。再按要求进行摊铺和碾压施工,提高路基路面压实度,通常该技术被用于处理软土地层较薄的路段。
        3.2强夯技术
        强夯技术是利用强夯机将8~30t的重锤从6~30m高度自由下落,对土体进行夯实,迅速提高路基承载力,形成较均匀、密实的地基,实现对软土地基的有效处理。

该技术施工流程如下:清理垃圾并平整场地→标记出第一遍夯点位置→测量施工场地高程→起重机就位→使夯锤对准夯点位置,并将夯锤起吊到一定高度使其自由下落→完成一个夯点的夯击任务。然后重复上述步骤进行下个夯点的夯击施工,直至施工任务完成。夯击完成后要检测工程质量,对不足之处采取相应的处理措施,确保夯实施工的效果。
        3.3排水固技术
        软土地基的一个突出特点是具备较强的吸水、保湿性,因此,在对软土地基治理之前,首先要对软土层进行排水处理,使软土强度和承载效果更好。排水系统分为竖向排水和水平排水,二者主要作用都是改变地基边界的排水条件,排除地基中的孔隙水。此时,工程技术人员就可以配合相应的荷载施加方式外力挤压粘土层,黏土层的水分会从土壤的空隙中逐渐渗出,可以获得更好的固结效果。降低软土层的压缩性,大幅提升地基的整体强度。
        3.4注浆加固技术
        伴随城市发展进程的加速,公路工程建设项目规模逐步扩大,这些大型公路工程项目工期较长、步骤复杂。落实相关建设工作过程中,难免会遇到一些突发状况或是难以解决的问题,导致无法保证地基的稳定性。此时,可以采用注浆加固法提升地基稳定性。基本操作是向地基软土层中填充具备胶结能力的浆体,保证土壤颗粒间隙变小,改变土壤的性质,增强土壤强度。如果在施工过程中碰到有裂缝的岩石结构,也可通过注浆方式进行裂缝填充。使岩层的稳固性更高,防止裂缝进一步发展。注浆法不仅操作工艺简单、环境适应性也较强,特别是无论土层还是岩层,都可以获得良好的加固效果。缺点是成本较高,工程技术人员在选用这种方式增加软土地基的强度时,应重点考虑工程建设成本的预算。注浆加固法还可分为深层搅拌法、钻孔注浆法、深入性灌浆法等,可以针对性的配置和选择,保证施工效果。
        3.5高压喷射注浆技术
        以20MPa以上的高压喷射流切割,破坏土体,将土体与浆液均匀搅拌在一起,形成一种强度较高,并具有截水帷幕作用的水泥土体。高压喷射注浆法比较适合处理淤泥质土、人工填土、黏性土等土质的软土地基。这种向土中喷射加固浆体的方式能够有效提升地基硬度。基本原理是将特殊的喷嘴注浆管置于土层下,达到相应深度后,通过高压注射的方式让浆液与土体充分混合。形式有单管法、一重管法和二重管法。通过一定时间的养护,促进凝固效果达到最佳。这种软土地基改变方式较为常见,软土地基治理效果也不错。
        3.6堆载预压技术
        在填筑路基前,通过堆填土石的方法对地基进行堆载预压,达到部分或大部分地基预沉的目的。同时,通过堆载预压可使地基土固结,提高地基承载力,适用于软黏土地基的处理。具有可控制性好,地基沉降均匀,施工方便等优点。公路工程项目可以采用宕渣作为路基填料及堆载材料,主线基层及面层厚为0.64m,考虑到路面材料与宕渣的容重差,主线路面等载预压高度为0.77m,匝道路面等载预压高度为0.60m。堆载预压结合水泥搅拌桩、预应力管桩处理路段,基底铺设50cm碎石垫层。施工过程中,经水泥搅拌桩或预应力管桩处理的路段,预压期一般为6个月以上;直接通过堆载预压处理的路段,预压期一般为12个月以上。用于堆载的土石方在分层填筑过程中,应该严格按照施工规范及设计要求进行分层、填筑、压实,填筑完成后注意定期进行稳定性和沉降监测。沉降监测过程中,如果区段沉降量大于25cm时,应进行补方并压实,补方压实要求与分层填筑要求一致。某公路工程项目在实施过程中,在路床顶面设置了两层土工格栅,以提高路基的整体稳定性、强度以及协调地基变形。施工时先铺设20cm碎石垫层压实,铺设一层钢丝格栅,再铺设剩余的30cm碎石垫层,最后铺设上层防渗土工布,上述工作完成后,根据相关施工、设计要求进行分层填筑、压实等,直至设计标高。
        4结语:随着交通运输事业的发展,对公路施工的要求也随之提高。在施工过程中,由于公路沿线软土地基广泛分布,使得施工难度增加,因此选择适当的软土地基处理技术应用于公路工程施工中尤为关键。公路施工单位面对软土地基,必须依据施工现场实际情况,因地制宜地选择施工方案,保证软土地基处理后其强度等指标满足公路路基工程需要。通过对实际工程进行剖析,分析软土地基在进行处置过程中的技术方法与控制措施,希望为相关工程的顺利开展提供技术参考。
        参考文献:
        [1]张宇鹏,张宇超.公路工程施工中软土地基处理技术措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2019(19):562.
        [2]王长太.公路工程施工中软土地基处理技术措施分析[J].商品与质量,2019(1):102.
        [3]王文臣.公路工程施工中软土地基处理技术措施分析[J].建筑工程技术与设计,2019(11):1811.
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