公路软土路基施工技术

(整期优先)网络出版时间:2023-11-29
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公路软土路基施工技术

陈思君

邳州远通公路工程有限公司   江苏省徐州邳州市  221300

摘要:在工程建设中,施工区域的地质条件及土壤类型,会直接影响工程的建设方案,因此,公路施工时,若遇软土路基,不仅会提高工程施工难度,还会直接影响工程的建设质量以及建设效果。在我国科学技术不断发展的过程中,公路施工领域也衍生出各类新兴技术,能够有效提高工程建设效率,为交通行业发展提供技术支撑。在这样的时代背景下,承建单位需要认真分析软土路基的施工处理技术,进一步提高工程建设的整体质量,确保地基结构稳定,具有较高的承载性能,符合公路施工建设标准。

关键词:公路;软土路基;施工技术

引言

公路建设在现代交通基础设施中占据着重要地位,而软土路基的施工处理技术则是公路建设中的一个重要课题。软土路基由于其土质的特殊性质,在施工过程中常常面临着一系列挑战和问题,如土壤的低强度、较大的沉降变形以及排水困难等,这些问题对公路的安全性、稳定性和使用寿命均产生了重要影响。

1软土路基的工程特性

(1)物理性质:软土路基具有较高的含水量和孔隙水压力,这使得软土路基在受到荷载作用时容易发生孔隙水压力增加和排水困难的问题。同时,软土路基的密实度较低,比重相对较小,这也影响着其抗剪强度和承载能力。(2)力学性质:软土路基具有较低的抗剪强度和承载能力,这使得其容易发生剪切破坏和变形。其力学行为呈现出非线性和非弹性的特点,这使得在工程设计和施工中需要考虑其复杂的力学性能。(3)水文性质:软土路基的水稳定性相对较弱,容易发生侵蚀和冲刷。由于软土路基的排水困难和水分迁移性差,水文特性对其性能有重要影响。合理的排水措施和水文管理对保持软土路基的稳定性非常关键。(4)变形性质:软土路基表现出大变形和沉降现象,包括瞬时沉降和持续沉降。这些变形还具有时间依赖性,即随着时间的推移,软土路基的变形会逐渐增加。此外,渗透压效应也会对软土路基的变形产生影响,需要在工程设计中进行充分考虑。综上所述,软土路基的工程特性包括物理性质、力学性质、水文性质以及变形性质等方面。这些特性的相互影响和复杂性使得软土路基的处理和工程设计变得具有挑战性。为了确保软土路基的稳定性和可持续性,工程师在设计和施工过程中需要综合考虑这些特性,并采取相应的处理措施和工程技术,以确保路基的安全性和长期稳定性。

2公路软土路基施工技术

2.1真空联合堆载预压法施工技术

在软土地基处理中应用真空联合堆载预压法,其强化地基承载力的原理为,利用真空荷载分担超载的堆载预压,提高预压后,能够显著提高路基的附加应力值,从而发挥出提高土体加载速率的作用。将真空预压和堆载预压相结合后,在施工后7d之内土体结构的应力值就能够达到80kPa以上,加固效果明显,不需分级施工。大量工程实例证实,真空联合堆载预压法加固软土路基效果明显,可高效控制路基沉降,解决路基沉降问题。同时在施工中还具有施工成本低、性价比高等优势,很少发生侧向变形及路基的剪切破坏。因此在本次施工中,优选真空联合堆载预压法作为软土地基加固技术。

2.2排水固结技术

排水固结技术是软土路基处理中常用的一种方法,通过排水来降低软土路基的含水量,从而改善土壤的工程特性和稳定性。以下是一些常见的排水固结技术:(1)水平排水:水平排水是指在软土路基中设置水平排水管或水平排水带,将孔隙水引导到路基两侧或指定的排水区域。这样可以有效地减少土壤中的孔隙水压力,降低软土的孔隙水含量,提高土壤的固结效果。(2)垂直排水:垂直排水是通过垂直排水井或深层排水管将孔隙水排出。这种方法适用于软土较深的情况,可以通过在路基中设置排水井或深层排水管,将孔隙水引入井中或排水管中,从而减小孔隙水压力,提高土壤的固结能力。(3)横向排水:横向排水是指通过设置侧向排水带或侧向排水井,将路基内部的孔隙水引导到路基侧面或指定的排水区域。这种方法适用于软土路基宽度较大的情况,可以通过侧向排水带或排水井,加快孔隙水的排出,降低土壤的含水量,从而增加土壤的固结性能。综上所述,排水固结技术是软土路基处理中非常重要的一种方法,通过不同形式的排水措施,可以有效地改善土壤的工程特性和稳定性。在软土路基处理工程中,合理应用这些排水固结技术,可以提高工程质量,延长路基的使用寿命,并确保路基在使用过程中的稳定性和安全性。因此,在工程实践中,应根据实际情况选择合适的排水固结技术,以确保软土路基处理工程的成功实施。

2.3挤压密度技术

软土路基的特点是含水量大,压缩性高,挤压密度技术是“对症下药”。无论是分层填筑还是分层碾压,核心逻辑都是挤压软土层的密度,用以增强承载力。在我国实际应用过程中,较为常见的挤压密度手段有反压护道法、重锤夯实法、深层压制法等。在利用这一技术时,施工方普遍操作环节包括施工准备、数据测量、沉降测试、平整施工操作面、重锤夯实技术手段应用等,最终实现提高软土层实际密度的工作目标。

2.4冻结处理法

冻结处理技术可以有效处理稳定性较差且含水量过高的软土路基。该技术的核心原理是使用干冰等材料,借助其冰点低的特征,使用这类材料对路基结构进行冷冻处理,以急速冷冻达到提高硬度目的。从这一角度来看,冻结处理法是典型的物理处理技术。在实际应用中,公路需处理的软土路基范围较大,且此类冰点材料成本较高、设备昂贵,需要投入大量的资金。但该技术的处理效果极佳、适应性较强。因此,在公路工程中的应用相对普遍。通常而言,公路的建筑标准远远高于普通公路的建设。所以,施工人员需要结合该工程的特征,分析各类软土路基施工技术的优点及缺点,综合考虑其适用性、可行性以及成本等多项因素,才能选择出最适合的软土路基处理技术。若某路段的施工,经详细分析后选用冻结处理法,则要求施工人员对路基进行简单地处理,在准备好冷冻材料、设备后,对该区域软土路基进行充分地碾压,确保其压实度符合标准,达到冻结指标后,才能利用制冷材料以及机械设备完成冻结处理。

2.5爆破排淤施工技术

爆破排淤施工重点在于利用爆破后产生的重力将淤泥挤出。因此在施工时需保证地域开阔,爆炸后能够将淤泥挤出待处理地基位置,且不会污染环境。该软基处理技术在软基深度在3~25m范围内均可实施,通常将其应用在海滩或河滩附近的公路工程软土地基处理中,施工范围较为广阔。在案例工程中一方面施工现场宽广度不合格施工需求,此外施工沿线存在密集的村庄,爆破排淤施工会对周边居民带来影响,因此不宜选用。

2.6强夯法

强夯主要是利用重型机械对软土地基进行锤击,将重力势能转化为动能,对不良地质进行挤密,减小土质孔隙率,加强地基的固结程度,以提高地基承载力,减少工后沉降与变形。强夯施工前,应对场地整平处治,强夯至少两次,首次夯点位置排列形状为正方形,第二次夯点位置位于此方形的中心点,两次夯击间隔时间由超静水压力的消散速度来确定。在强夯法施工过程中,若出现夯实面倾斜状况,应及时采用砂砾垫平,防止出现夯锤歪斜等不良状况。强夯法施工快捷,处治成本较低,压实度高,适用于埋置深度5~8 m的软土地基处理。但此方法施工噪音较高,对周围地基稳定性影响较大,施工时应避开居民区、电力塔等区域。

结语

公路的建设水平,直接关系到我国交通网络的建设以及国民出行安全,而公路整体质量又与软土路基施工技术的合理应用有着密切关系。因此,各承建单位必须研究软土路基技术的应用方法,确保公路的建设符合现代社会的发展需求以及国民的预期目标,真正为国民提供更加安全、更加可靠的出行服务。针对不同的软土路基结构,要求工作人员采取对应处理措施,以针对性的技术手段以及可行性极高的处理方案,提高软土路基的处理水平,切实提升公路的建设质量。

参考文献

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