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软土路基处理技术在公路工程施工中的应用
摘要:公路建设中地基施工质量尤为重要,实际上公路施工很容易受到软土地基影响,软土地基的承载力较弱,受外力很容易出现沉降。软土地基稳定性和承载力差,具有易变形、强度不高的特点,为了让软土地基具有符合公路建设的强度,需要采取科学的处理技术和方案对其进行加固。
关键词:软土路基;技术;公路工程;应用
1公路软土路基特点
为保证公路工程的施工活动顺利进行,在开始相应的施工之前,就需要组织相关技术人员针对公路工程施工现场周边的软土路基进行有效的分析,了解公路工程施工中软土路基的特点,据此制定一种更为合理的软土路基处理方法和模式,尽可能地减轻软土路基对于公路工程所带来的负面影响。
第一,软土地基的产生和形成机理主要指的就是土层中含水率过高,这也充分说明软土路基本身具备含水率较高的特征,这也正是造成公路工程中软土路基产生高度流动性的一个重要原因,这对公路工程的施工质量和效果都会产生巨大的负面影响。若未及时采取恰当的方法和措施针对软土路基在高速公路中存在含水率过大的状态进行优化和修复,必然会造成公路工程中的地基稳定性降低,加大工程项目在施工过程中出现的质量事故和安全问题的概率,直接影响到我国道路交通运输产品行业的综合发展。
第二,软土地基中的黏土会包含有大量砂浆,导致软土地基的整体抗震强度太低,直接造成高速公路工程总体承载力的下降,严重影响后期建设和施工的效果。因此,在开始准备进行我国高速公路基本工程的基础施工之前,首先针对其中的一些软土渗透路基防水进行有效的防水处理,降低这些软土渗透路基防水中的各种有机质和水含量,据此可以增强我国高速公路基础工程的软土渗透防水能力。同时,还要根据软化硬土地面路基中基层淤泥的总体物理学结构特点及结构现状对其结构进行全面的淤泥加固和软化处理,控制软化硬土地基中的淤泥黏土对于我国公路工程软土施工所可能产生的不良影响,据此不断增强我国公路工程软土施工的技术质量以及安全性和工程稳定性。如果不能有效地对于高速公路工程建设中的路体软土层和路基基层进行有效的硬化处理,必然地就会大大增加高速公路工程在后期施工经营过程中出现的各种质量安全问题和交通安全隐患的发生概率,公路后期工程建设和生产使用的经营过程中各类交通安全事故多次频发,严重威胁影响到目前我国高速道路交通管理运输安全产品经营行业的健康、良性有序地持续发展。
2软土路基处理技术在公路工程施工中的应用
2.1片碎石换填
施工前通过水准点和导线点测量放线,按照断面测量地面标高。以现场放出的施工边线作为参考依据,对边沟开挖施工。清理原地表,施工前按照地表水的实际情况开挖排水沟,排干地表水后准备片碎石换填,按照换填厚度查看石块的粒径能否达到设计要求,且石料的最大粒径不能超出换填厚度的三分之二。如果石块级配较差或填筑层内石块空隙较大,应在空隙内填入粗砂或者石屑,再用压力水将砂料冲到下层。人工铺填20cm以上粒径石料时,先铺填大块石料,将石料大面朝下,保证石块紧密,空隙处填入石屑,再压实即可。碾压时,振动压路机先碾压两侧,再压实中间,碾压时保证错轮进行,连续静压2遍后再遵循“先弱振再强振”的原则振压,直到下沉量在3mm以内。
2.2深层搅拌施工方法
公路工程施工质量会直接对人们日常生活产生重要影响,软土路基是常见的路基问题,施工中为避免路基出现沉降病害问题,应采取一定的方法加固土体,缓解沉降程度。深层搅拌施工方法是软土路基施工的常见方法,可对软体地基进行加固处理。利用相关设备在软土地基内注入胶凝材料,再使用加压设备对地基加压,改变地基内物理性质。胶凝材料喷射期间,可以在其中加入固结剂,发挥材料的化学属性,提升软土地基实际加固效果。深层搅拌加固期间必须遵循一定的施工流程展开施工,在保证软土路基施工安全性的前提条件下,降低软土路基中安全事故发生概率。
2.3排水固结施工方法
与深层搅拌施工法相同,排水固结法也是软土地基的常见处理方法,即排除地基内的自由水,以提升地基强度。排水固结施工方法主要有两种方式,一种是简单的热处理,将地基内水分蒸发,排干地基多余水分,该方法只适用于含水量较少的路段。另一种方法是通过插入排水管完成排水施工,再使用加压设备对地基挤压处理,使地基内的水分顺利排除,与前一种方法相比,排水管道插入式施工能够排除多余水分,降低地基孔隙,缓解地基下沉。
2.4加筋土处理技术
加筋土方式是利用栅格、土工织物等工具对软土地基进行处理,通过栅格、土工织物等物质添加到地基中,促使这些物质与软地基形成一个整体,进而起到扩散软路基压力的作用,以此提升路基的承载力。这种地基处理方式经常被应用在回填土形成路堤中,在用在软土地基、黏性土地基、沙土地基中应用较为广泛。采用栅格、土工织物时可以与砂垫层同时使用,将二者视为同一层,以此实现传递荷载的目的。垫层与其他层面具有一定的差异,为此可以将带有栅格、土工织物的砂垫层作为搭建路堤的柔性基础,在采用软土固结排水技术处理软土地基时,也可以将其作为排水层。垫层处理可以提高路基性能和均匀性,同时也可以提高施工速度和质量,一定程度上可以起到缩短工期的作用,可以保证公路在最短时间内恢复通行。
2.5强夯技术
强夯法在应用时是利用夯锤从几米甚至几十米的高度自由落下,在自由落下的过程中对土体施加一定的夯击作用力,这一作用力可以对土体加以挤密和压实,使得土体的性能得以改变,提升软土路基的整体承载力。在公路工程软土路基的处理方面,强夯法的应用相对较多,这一技术在应用时所使用的相关机械设备较少,整个的施工操作流程较为简单和便捷,对提升软土路基的承载力非常有效。根据有关实践,在软土路基中使用强夯技术,可以使得地基的强度大大高于原来的强度,甚至可以达到原先路基强度的2~5倍。经由强夯法处理以后的路基,变形沉降威胁大大降低。
2.6水泥搅拌桩加固处理技术
水泥搅拌桩技术加固原理主要是利用水泥固化反应的特性,将水泥作为固化剂的主剂,通过搅拌桩机设备将水泥喷注到软土地基中,同时对地基中的水泥进行连续搅拌,促使水泥与软土地基中的土充分反应,经过一系列的水化反应在软土地基中可以形成一种水泥凝胶体,与现有地基构成一个稳定的整体,并且具有较高的强度。这种处理技术有单轴、双轴、三轴搅拌桩三种做法,其加固深度一般在5m以下,且干法、湿法深度分别不应当超过15m、20m。采用水泥土搅拌法技术处理软土地基,不仅需要对实际地理环境进行勘察,还需要掌握土壤的pH值、有机物含量、软土分布情况、地下障碍物及地下水位置等,以此提高水泥的适用性,进而提升软土地基的强度,促使路基达到标准需求。
结束语:综上所述,公路施工中必须做好软土路基施工技术控制工作。施工前应制定完善的软土路基施工方案,指导软土路基施工作业高质量开展。作业期间围绕沉降量和其他技术指标,做好全面控制,保障软土路基施工技术的施工质量,促进公路工程建设质量不断提升。
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