软土地基处理技术在公路施工中的应用张雨田陈威

(整期优先)网络出版时间:2017-11-21
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软土地基处理技术在公路施工中的应用张雨田陈威

张雨田陈威

武汉二航路桥特种工程有限责任公司湖北省武汉市430000

摘要:软土地基的质量对整体道路工程的质量起着至关重要的作用,直接对路基的承载能力产生影响,是确保整体工程项目能够顺利高效进展的关键组成部分。希望以后在进行软土地基的处理过程中能够提高施工技术,增加施工工程管理,根据不同地质情况,采取可取的方案,确保软土地基施工的顺利完成,保证整体道路工程的圆满竣工。

关键词:公路施工;软土地基;处理技术;应用分析

1公路软土路基的危害性

当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。另外,当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,会造成路面开裂破坏,结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车、涵身、通过凹陷,沉降缝拉宽而漏水;路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏等。

2现有软土地基处理方法存在的问题

2.1未能因地制宜合理选用处理方法

在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性,例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理,因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面,现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的方法不是较好的方法,更不是最好的方法。

2.2不能正确评价每种地基处理方法的适用性

人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围,但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围,对这种情况施工单位更应注意。

2.3施工单位素质差影响地基处理质量

这方面最典型的例子是搅拌桩施工。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟,也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年,地基处理施工队伍的快速膨胀,造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训,熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外,还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。

2.4施工机械简陋影响地基处理水平和质量

近年来,我国地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较,差距还很大,不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。

2.5地基处理理论落后于实践

从实践—理论—再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对土木工程更是如此。但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。

2.6不少工法缺乏完善的质量检验手段

完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段,前面多次提到的深层搅拌法也是如此。

3常见公路施工中软土地基处理技术应用

软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。软土路基处理方法较多,分类也各有不同,常用的处理方法主要有:

3.1表层排水法

表层排水法是在路基填筑前,在地面开挖水沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械的作业条件,为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5~1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,若埋设孔管,必须用良好的过滤材料保护。

3.2砂垫层法

砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6~1.0m的砂垫层(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定,太厚施工困难,太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。

3.3软土层化学加固法的应用

该方法主要包括灌胶胶结法和搅拌法。灌胶胶结法主要应用的化学原理为通过液压法、气压法将混凝土固化浆液注入到软土层的缝隙中,通过浆液的固化来改善软土层的力学承载力性能。搅拌法是通过利用水泥水化、水硬的特点,使用搅拌设备将其与软土充分地结合,进而形成坚固的基层柱体,当两者化学的反应结束之后可以形成一种新形式的地基,进而使得公路路桥地基的承载能力显著提高。

3.4排水固结法

排水固结法指在软土上设置竖向排水井,使得天然土层中的孔隙水被渐渐排出,下降土壤孔隙里,软土固结变形后强度增大,这种办法用于处置地基沉降及稳定性的情况下。为了加快土层的固结进程,最方便最有用的办法即是添加土层的排水路径,缩短土层的排水距离。因而,能够经过设置竖向排水井,加快地基固结进程,短期内到达固结作用,缩短预压工期,提前完成沉降处置。这种办法也加快了地基土抗剪力的增加,使地基承载力的增加率一直大于施工荷载增加的速率,从而保证了地基施工的稳定性。

3.5换填土处理法

换填土处理法,就是当公路工程地基无法满足所应有的承载力和稳定性,而且软土层的厚度不大的情况下,对软土层进行挖除,然后根据实际需要分层填充稳定性较好的材质,如砂石、灰土、炉渣、粉煤灰等,并进行强夯打压,加大地基的密度,提高地基承载力,降低沉降量,加快软土地基的排水固结,使原来的软土地基在改造后符合建筑施工的设计要求,从而保证工程施工的安全性。换填土处理方法依据的原理是土层的附加应力分布规律。这种方法,主要适用于土质不均匀、排水较差的软土地基。

3.6深层石灰搅拌桩的施工

深层次的石灰搅拌桩的施工是整个公路工程施工软地基施工过程中的中重要的环节。在公路施工过程中有一样不可缺少的材料就是石灰,而在软土地基的施工中,就更该注意石灰的利用,并且要极其注重石灰搅拌桩的施工问题。在具体的软土地基的处理中,对于粘度较高的软土,最好采用深层的石灰搅拌桩,也就说根据提让的具体性质,将地基土和石灰土进行配合,按照一定的比例进行搅拌,使其进行化学反应,经过这样的处理后,就可以使地基的强度以及承载力达到相关的要求。

4结束语

公路施工过程中软土地基影响着施工建设的正常开展,是公路施工质量的主要体现。公路施工中软土地基施工技术在使用过程中具有一定的局限性,适用的范围要与设计要求相符合,这样才能够保证软土地基施工方法的全面开展。软土地基施工建设要满足地基产生变化与地基工程性质。软土地基处理的目的是减少施工后地基的不均匀沉陷和增加地基的稳定性,这一点是施工企业首要关心和重视的问题。

参考文献

[1]软土地基施工技术在路桥梁工程中的应用研究[J].陈银.建材与装饰.2017(03)

[2]软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].李雁.交通世界.2017(12)

[3]预应力混凝土管桩在软土地基中的应用[J].时炜.安徽建筑.2016(01)

[4]软土地基道路沉降的处治方案探究[J].苏杰.科技创新与应用.2015(24)