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摘要:在公路施工中地基的处理是非常重要的,尤其是对于软土地基。可以说,如果软土地基处理不正确,可能会造成非常巨大的损失,因此,在公路工程施工中,针对软土地基,应该积极采取有效的技术方法来处理。
关键词:公路工程施工;软土地基;处理技术
1软土地基对公路工程施工质量的影响
1.1公路路面出现沉降问题
在公路施工环节中,软土地基不能进行有效的处理,导致施工路面出现严重的沉降问题。地下水对地基产生冲刷,导致软土流失。很多软土地基的下层比较薄弱,其外部压力比较大,导致地基非常不稳定。软土地基施工中,要提升施工质量,才能提升公路的使用年限。如果路面发生严重的沉降后,会导致公路的使用年限降低。
1.2破坏路面原有结构
软土地基自身的稳定性比较差,路基常年受到雨水的侵袭和外部压力,对路面施工材料产生非常大的影响。在公路施工中,路面施工一般是采用沥青混凝土进行施工,结合水泥混凝土材料,如果路面基础材料配比和路基的关系不能稳定处理,就会导致路面产生开裂问题。在路面施工中,施工人员应该合理的选择路面施工材料。
1.3降低公路使用年限
软土地基的土质非常松软,而且一般由大空隙泥炭和松散的泥沙构成,会导致软土的渗透性比较差,其抗压能力不足。在具体的施工环节中,软土会出现不同程度的收缩,如果不能对软土进行有效的压实施工,就会导致不同程度的沉降问题产生,也会降低行驶的舒适度。在雨天进行施工,会导致大量的雨水渗透到软土地基中,导致公路结构不稳定。
2公路工程施工中软基处理的要点及难点
软土由于其含水量大、孔隙度大、流变性强等特点,在剪应力作用下会发生缓慢的剪切变形。它会导致衰减软土地基在完成固结沉降过程中的抗剪强度和二次固结沉降。同时,实际抗剪强度相对较低。软土在荷载作用下,会受到直接影响,软土排水固结速度越快,其强度优化效果就会越来越明显。软土地基在荷载的反复作用影响之下,导致地基土进入到软土层中,这样就会降低荷载强度,无疑影响了其受力的均匀性,导致路面出现损坏等问题。因为在土壤中其含水量增多会出现翻浆等问题。而如果软土面积过大在实践中没有有效的处理就会造成路面开裂、下沉等质量,这样无疑会造成严重的安全事故,造成巨大的经济损失问题。在一般状况之下,软土路基问题以及危害主要受到两个方面的因素影响。
(1)强度与稳定性。在公路工程的施工中,软土路基的抗剪强度不足,无法承受路堤以及路面外荷载的时候,就会导致软土路基出现局部以及整体性的剪切破坏性问题,这样就会诱发路堤塌方等问题,造成失稳以及桥台破坏等影响。(2)沉降变形的问题。在软土路基以及其上部荷载、外部荷载作用之下出现一些沉降变形问题的时候就会影响道路的稳定应用。而在产生一些较大的不均匀沉降问题的时候,就会导致路面出现横坡变缓、积水等问题,进而造成路面损坏等问题,导致结构物以及路堤衔接位置出现差异性的沉降问题,进而诱发桥头跳车、通道凹陷以及沉降缝拉宽而诱发的漏水等问题。
3公路施工中软土地基处理技术方法
3.1强夯法
在公路工程施工处理软土地基的方法中,强夯法的使用率最高。强夯法是一种使用十几吨至上百吨以上重量的重锤从几米至几十米以上的高度处自由下落来对土体进行动力夯击使软土迅速固结,进而减小软土的压缩性,提高软土地基的强度及承载力的方法。在使用强夯法处理软土地基的过程中也存在着局限性。第一,这种方法适用于一些粗颗粒土、部分非饱和粘性土、湿陷性黄土等,而对于饱和的粉土及粘性土则加固效果不明显;第二,强夯法在工程施工中施工难度大,不易操作。
3.2排水固结法
排水技术广泛运用于公路工程、建筑工程、水利工程等工程建设施工中。在公路工程施工中对于软土地基的处理中,使用排水固结法可以使地基土的强度显著提高。在用排水固结法处理软土地基的过程中,通过布置袋装砂井或使用塑料排水的方法使土中的孔隙水被慢慢排出,土颗粒之间的孔隙大大减小,孔隙比减小,土壤中的孔隙水压力减少,软土地基发生固结变形,强度逐渐提高。该方法的使用可以显著的减少软土地基的不均匀沉降,提高地基土的稳定性。
3.3高压喷射注浆法
高压喷射注浆法,顾名思义,就是在处理软土地基的过程中利用高压钻孔机钻孔,将带有喷嘴的注浆管插至土层预定位置中,持续向外喷射岩浆。这样的方法就像给软土打针,对于含水量较大,强度较低的软土,这无疑是一个非常有效的方法。使用高压喷射注浆法处理软土地基,可以非常显著的降低地基土的含水量,进而大大的提高软土地基的承载力,减少软土地基的变形,最终可以实现地基加固的目的。高压喷射注浆法在降低软土地基含水量方面和经济性方面都具备更大的优势,同时该方法也具备局限性,在很多情况下尤其是对于含水量较低的软土地基,高压喷射注浆法并不适用。因此在工程施工中要合理选择方法进行软土地基的处理。
3.4搅拌桩法
在公路工程软土地基处理中,也常使用水泥土搅拌桩的方法。搅拌桩法属于胶结法处理软土地基的范畴,是一种利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应来加速软土的固结的方法。其中常用水泥或石灰作为固化剂的主剂,通过一些机械设备进行深层搅拌,强制使软土和固化剂混合。该方法可以提高软土地基的整体性、水稳定性和强度,进而达到减少软土地基沉降量、提高软土地基承载力的目的。使用搅拌桩法进行软土地基的处理过程中,桩和软土形成复合地基共同承担荷载,相比较于其他处理方法,其具有简单易操作、设备轻便易于移动、施工速度快、处理地基深度大等优点。
3.5表层法
表层法也叫做表层处理法,或者表层排水法,这是一种在地基建筑之前,在地基表面开挖沟槽排除地表水,进而降低软土地基的含水量的方法。在使用表层法进行软土地基的处理时,要用透水性较好的材料填充水沟,除此之外,沟槽的尺寸和间隔不能过宽。该方法能有效的降低地基土的含水量,提高软土地基的强度和稳定性,同时,还可以增加软土地基的平整性,使后续施工更加方便。
3.6换填垫层法
换填垫层法是一种用强度较大、稳定性较好的优质土替换掉部分或全部路基面以下处理范围内的软弱土层的方法。该方法简单易行,除了选用高强度高稳定性的优质土以外,还可以选择无腐蚀性的材料(如渗水性好的沙砾)。使用换填垫层法可以有效地提高软土地基的稳定性,提高地基承载力。同时,在使用该方法处理软土地基的过程中也存在局限性,换填垫层法适用于软土地基中存在有厚度不大的软弱土层,因此此法对软土地基的处理深度通常不大,若软弱土层厚度过大时,采用换填垫层法则会增加工程造价。
结束语
在社会经济高速发展过程中,基础建设的数量逐渐在增多。而在公路工程施工中软土地基问题直接影响工程质量。软土地基就是含水量较大,孔隙较多,压缩性较高且透水性较差,抗剪强度不足的地基。软土中含有大量的碳酸盐以及蒸发盐,这些化学成分会影响地基承载力,出现质量隐患问题,对此要对其进行深入探究。在实践中,综合软土地基的生产原因以及特征因素,分析位置等因素,可以通过各种方式进行处理。合理应用软土地基处理技术手段,才可以提升工程质量,为道路的安全应用奠定基础。
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