济宁市公路管理局泗水公路局
摘要:现如今,我国整体的经济实力正在持续增强,这为我国基础性设施的建设工作提供了重要的技术支持。不过,这也意味着我国对于各项基础工程的建设质量提出了更严格的标准,在基础设施建设内容当中至关重要的就是落实好公路工程的建设工作,只有保障公路工程的建设质量,才能够保障社会正常的交通运输,为人民的日常出行提供安全保障。所以,目前公路施工单位务必要从质量控制方面出发,采取得当的施工技术,延长公路的使用时间,使公路工程的建设能够发挥更大的社会效益和经济效益,其中,施工单位务必要重视公路工程建设环节中的软土地基施工质量的管控。
关键词:公路;软土地基;处理技术
引言
在我国大部分公路工程施工过程当中,往往会存在软土地基这个问题。如果无法在施工之前对软土地进行专业处理,往往会在施工完成之后存在沉降的问题,会影响整体道路工程施工的施工质量,消耗大量的人力、物力以及财力,影响人们的日常出行和交通,甚至会为城市的发展带来严重的负面影响。因此,在公路工程施工过程当中存在软土地基问题时,必须要结合实际现场状况以及当地的施工技术水平进行综合探讨,并从中找出最适合当地公路工程施工的软土地基处理手段。
1软土地基概述
软土具有高软性、高塑性、高压缩性、含水量高等特征。软土的特性为:其一,受力能力差。由于松散土壤分子间隙较大,所以其在受力承载上塑形性表现差,当垂直压到达一定的程度后,很容易发生变形、塌陷等问题,从而影响整个工程的安全和质量。其二,吸水能力强。由于软土中湿度较大,饱和度上限较高,并且本身具有较强的渗水融水性能,因此,抗压能力与承载能力有所减弱。其三,不均匀性突出。软黏土主要由高密度的松软黏土和细小的土壤颗粒组成,二者间的吸附性较差,这就导致软土的不均质性十分突出,从而易导致建设地基的不均匀沉降。其四,稳定性较差。在这种土壤环境基础上开展工程建设很容易导致地基失稳、坍塌等问题,影响工程总体质量。由于软基施工技术种类繁多,技术方法多样,因此,在工程实践中存在着较大的选择空间。但不论如何优化或改善地基施工工艺,其首要目标是要保证完成地基结构强度、结构变形、软土地基动态稳定等基础指标的建设。
2公路工程软土地基处理技术的应用原则
公路工程应当按照一定的施工顺序开展,确保在合同规定的期限内完成,各阶段施工质量都要符合相应标准。对软基进行处理时,还应当考虑到后期的公路养护问题,以实用性、可行性高的方案为主,确保达到项目建设的标准和要求。应当注重现场施工环境,对施工现场进行考察,注意地下水、地质、周围交通等情况。比如,强夯法、土层置换方法在应用过程中会产生较大的噪声,应该选择小型施工机械,做好降噪处理工作。现场管理十分有必要,要将管理制度中的各方面要求落实到位,控制好工序衔接,避免施工过程中出现的地基沉降。此外,还要组建专业化的管理团队,关注施工细节,确保软基处理技术、施工流程符合规范要求。
3软土地基条件下公路工程施工技术的应用
3.1高压喷射注浆技术
利用高压喷射装置将混凝土浆液喷射到钻孔当中,此时地下土层将会与浆液相互融合形成固体,以起到对软土地基内部结构的加固效果,提高软土地基结构的稳定性与密实性。首先,高压喷射注浆技术可以依据公路软土地基的施工要求,很好的调控固结体的形状,通过对喷射速度的改变以及相关参数的调整,满足公路软土地基的实际施工目标。其次,高压喷射注浆技术在使用阶段所应用的喷射装置体积较小,不会占用过大的施工面积,并且因为该装置的构件连接紧密,在操作上较为灵活,方便工程人员进行管理。最后,高压喷射注浆技术的施工内容较为简单,只需要在钻孔位置确定好后进行钻孔操作,再利用喷射装置将浆液喷射到孔内即可,能够起到良好的软土地基加固效果,防止软土地基变形问题的产生。
3.2喷粉桩处理技术
在目前的公路工程中,粉喷桩是一种常用的软弱地基处理技术。采用这种方法可以有效地改善软弱地基的性能,使其承载力和稳定性得到明显的提高。粉桩施工工艺及施工的基本原则是:在软弱地基上,按设计要求进行钻孔。在钻孔结束后,用专用工具将对应的固化剂沿着孔内的孔洞注射到软基中。固化剂能够与软土地基内的水分发生化学反应,最大限度地减少软土地基的含水量,使其产生固结现象,从而达到加固软土地基,提高其承载力和稳定性的目的。目前,喷粉桩技术常用的固化剂是水泥和石灰,其中水泥因具有吸水性强、固结时间短、造价低廉等优势,实际应用率要高于石灰。
3.3强夯技术
在公路工程软土地基的施工阶段,可以依据实际情况选择强夯技术进行处理,强夯技术在处理过程中所应用到的施工设备操作较为简单,可以在较短的施工时间内达到很好的施工效果,并且不需要消耗过量的施工资金。不过,强夯技术的使用存在一些弊端问题,如果在居民区密集的施工场所,将会产生大量的噪音,这会干扰人们的正常生活。因此,在这些区域,强夯技术不可采用。对于合适的施工区域,施工单位在使用强夯技术的过程中需要注意以下两点要求:其一,施工技术人员必须依据强悍技术的应用流程,按照程序要求进行质量的检测与审核,确保达到夯实指标才能进行。其二,在强夯技术应用过程中需要将施工距离维持在安全的范围标准内,通过相应的保护手段,避免施工工作对周围建筑物造成损伤,保证强夯施工工作的稳定进行。(1)强夯挤密法,针对于碎石土地基以及粘性土地基的加固操作,可以利用强夯挤密法进行施工,该方法可以对小于10的塑性软土地基发挥很好的改善作用。(2)强夯置换法,针对于超过6米的软黏土地基,就可以采用强夯置换的方式来创建复合式的地基。
3.4真空预压技术
真空预压法是对排水板预压技术进行改进的一种新型的软土地基处理技术,它是利用真空抽吸装置将软土中的气体抽出来,通过压力的不同,将软土中的水分排出,挤压出土壤中的水分,从而减少土体中的湿度,减少孔隙率,加快路基的沉陷,从而达到压缩路基,排水固结,稳定路基的效果。这种施工方式可以减少预压期,节约施工时间,而且在真空预压期结束后,不会产生地基上的剪应力因排水增大的情况,从而避免了地基的剪力破坏问题。这种处理方式适合于松软的饱和土壤,而渗透率很小的粘土则要慎重选择使用。通常采用真空预压法和堆载预压组合使用,先按真空预压抽真空至设计压力合格后,再进行堆载预压并继续抽气。
3.5深层搅拌法加固法
深层搅拌法是将水泥、石灰及其他固化剂等混合在一起,利用特殊的深层搅拌机,在现场将其混合料与软基混合成桩的一种软基加固方法。深层搅拌法可对不同类型的软土、沼泽地区的泥炭土、河湖沉积淤土进行强化。在国内应用较为广泛。另外,根据施工场地的不同,深层搅拌法可分为干湿两种喷射混凝土搅拌方式。湿法即采用喷浆的方式向软土中喷洒固化剂(以水泥为主),并配合钻头的旋转搅拌,使强化泥浆与软土充分混合。干法即采用粉体喷射搅拌,通过利用特殊的搅拌机,将粉状固化剂使用空气压力均匀喷入软黏土中,再由钻头转动搅拌使粉体和软土充分混合。
结束语
软土地基的施工质量对整体的公路建设效果会产生决定性的影响,当前施工单位必须要预先做好软土地基的勘测工作。根据软土地基的特点,选用合理的加固处理技术,提高软土地基结构的稳定性。
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