关于公路工程软土路基施工技术的探讨王成建

(整期优先)网络出版时间:2016-10-20
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关于公路工程软土路基施工技术的探讨王成建

王成建

中国建筑第七工程局有限公司河南省450000

摘要:路基是影响公路工程施工质量的重要因素,而软土路基是路基中处理难度较大的一种,如果对软土路基处理不当,则会造成公路路基沉降和路面的塌陷,对公路工程质量造成严重的影响。因此,必须要对软土路基进行有效的处理,增强路基的稳定性,才能有效的提升公路工程的施工质量,促进我国交通运输事业的健康发展。本文对公路工程软土路基施工技术进行了探讨。

关键词:公路工程;软土路基;施工技术

随着我国人口的不断增多,机动车数量的不断增加,公路建设与管理工作也在发生变革,为了确保公路路面的交通安全,各项公路建设工作都要科学落实。在公路施工中软土路基处理技术的应用比较普遍,也是施工技术的难点之一,为了确保公路出行人员的安全,软土路基的稳固性必须落实,相关技术人员要根据软土路基的特点和施工方案的采用,实现道路工程的质量保证。

一、软土路基施工中需要考虑的问题

1、公路自身的性质

首先,公路的等级状况,如果公路建设的等级越高,其平整度要求就越高,这就需要采用相应的沉降处理措施;而如果公路的等级较低的话,则可以事前铺设简易的路面,直到沉降结束之后,再开始铺设正式路面,这样的好处是可以节约建设成本。

其次,道路的形式,对于软土路基的施工技术选择,需要重点考虑的两个要点是对路堤设计的高度和宽度,采用换填法的话,不能适用于较宽且高度较低的路段中,以免造成局部的破坏;如果路堤的宽度较窄且高度较高的话,它的下层部分很容易被填换。相对来说,压重法的采用一般不适用于高度较高稳定性较好的路堤施工中,此外,路堤如果越宽越高的话,那么路基所产生的压力球根部越深而引起的深处粘土层沉降。

第三,施工道路的位置,如果施工地段较为一般的话,施工外剩余沉降不会再出现沉降,那么路面的平整度就可以得到确保,但是,如果存在于构造物相连接的地段,剩余沉降所造成的错台和路面会形成对行等的危险状况。

2、施工的实际条件

公路施工有很大的不确定性,不同地区的公路施工状况各有差异,例如地势较为平整的地区在施工时就不需要过多处理路基基层,而对于山区地区,它的地形条件较为复杂,起伏较大,在施工前要做好相关的路基基础部分考虑。施工条件的差异使得施工所选用的处理方法也不相同,最后所起到的经济效果也不一样,一般来说,它的主要影响因素包含有多个方面,如施工工期、施工原材料以及机械设备等条件。

3、施工的周围环境

首先,路基施工会对周围的环境产生一定的影响,例如常见的噪音、水污染等等,并且路基施工所带来的振动也会对周围的土体产生影响,这些影响因素都要在事前选择施工技术时考虑在内。其次,如果路基较为软弱的话,其周围的路基就会出现较大的沉降或者是隆起现象,这是因为软土路基的强度和稳定性太差造成的,而且在路堤坡脚附近建设其他工程时,还需要对剪切变形进行有效控制,减小总沉降量。

二、公路工程软土路基的施工技术

1、重压法

重压法是公路工程软基处理常用的一种方法,其优点在于施工相对简单,但一般施工时间较长。现阶段主要使用的重压法为堆载预压法,堆载预压的超载和等载预压可以根据具体的施工情况而选择采用,其作用基本原理在于通过填土堆载预压,使路基土压实、沉降、固结,从而提高路基强度,减少路堤建成后的沉降量。预压的荷载超过设计的道路荷载,则为超载预压,而预压荷载与道路荷载相同则称为等载预压。

2、强夯和强夯置换法

强夯法所需的设备简单,具有效果突出、施工速度较快和经济性较高的特点,因此,在实际应用过程中的推广速度较快。近年来,强夯置换和强夯挤密的发展较快,强夯挤密多使用在碎石土、砂土、低饱和填土等一些路基中。对于饱和度较高的黏性土,如果实验证明可使用强夯法,则可以选择强夯法。一般情况下,强夯挤密法被使用在塑性指数Ip≤10的土层中,设置有竖向排水体系的软黏土路基。目前,强夯法的有效作用仍有待考证。厚度不超过6cm的软黏土层可选择使用强夯置换法处理,将碎石、粗砾以边夯边填的方式加固成3~6cm的厚度,与周边的土体一同组成复合路基,可获得较好的加固效果。

3、表层处理法

所谓表层处理法,就是软土路基表层处理技术,通常是在路基表层添加合适材料,然后采用科学、合理的排水技术,有效排除软土路基中的水分,减少路基表层含水量,提高软土路基强度。

表层处理方法的优点在于能够对软土路基进行有效处理,而且不会对路基较深范围内土质结构产生较大影响,有利于防范软土路基剪切变形现象。但是,在实际应用中,还应该注意不仅要排除软土路基表层的水分,还要做沙土处理。其中,排水处理可以依据施工现场的实际情况,挖一个排水槽沟进行排水;而沙土处理主要是针对水分较多但土层却较薄的软土路基,具体是铺垫适当厚度的砂垫层,一方面起到辅助降低水分含量的作用,另一方面达到加固软土路基的效果。

4、排水固结法

排水固结法主要包括了堆载预压法、真空预压法、降水预压法以及电渗排水法这四种路基加固处理方法。该方法是通过布置垂直排水井,并采取加压、抽气、抽水及电渗等措施,以改善公路软土路基的排水条件,提高加速路基土质的固结速度,从而明显提升公路软土路基的稳定性和路基强度。排水固结法主要适用于处理厚度较大的饱和软土及冲填土路基,而对于较厚的泥炭层则应慎用。排水固结法具有处理效果好,成本低廉等特点,因此在实际施工处理中应用非常广泛;其缺点是施工工期较长,采用堆载预压和降水预压法时必须严格控制加载速度,并且在整个预压处理路基期间都需要加强监测,以避免出现路基失稳或不均匀沉降的问题。

5、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法要借助钻机完成钻孔动作,将有喷嘴的注浆管插进土层中的预定位置,再用高压设备将液浆变成20MPa以上的高压射流,并将其从喷嘴中喷出,完成土体的冲击破坏动作。一些颗粒较小的土粒会随着浆液漂浮在水面,其余的会与浆液混合在一起,被均匀搅拌,重新依照比例顺序排列。该技术的操作难度较低,较好掌握。

6、复合路基法

复合路基法的应用流程是将一些增强结构体(或者称之为桩体)装置到天然的软土路基中,然后让这些增强结构体和天然土体一同来承担上部的负荷,使软土路基能够达到置换法和密实法作用后的效果。在使用复合路基法时,应该注意对增强结构体的装置方法和使用材料的合理选择,不同的选择会使路基产生不同程度的置换作用和密实作用,从而在不同程度上改善软土路基的强度和承载能力。

7、粉喷桩、旋喷桩

粉喷桩、旋喷桩它是用水泥(或粉煤灰等)作为固化剂,通过深层搅拌机械,在软土中利用压缩空气喷射水泥(或粉煤灰等),与软土强行搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理--化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的路基,以达到提高路基承载力、减少路基沉降量的目的。

总之,软土路基施工处理技术在公路工程建设中经常被用到,处理措施也是多种多样,这就要求我们从事这方面的工作人员,要结合公路工程建设中遇到的实际地质情况,正确选择和灵活运用各种软土路基处理技术,进行软土路基加固处理,减少施工的安全隐患,保证公路工程施工的整体质量。

参考文献:

[1]张志建.路桥工程施工中的软土路基处理技术分析[J].交通世界.2016(03)

[2]刘炜.公路桥梁施工中软土路基施工技术[J].交通世界.2016(03)

[3]雷荣军.浅谈公路软土路基处治的施工要点[J].科技视界.2014(01)

[4]刘炜.公路桥梁施工中软土路基施工技术[J].交通世界.2016(03)