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摘 要:由于公路工程的施工跨度较大,在实际施工作业中,地基处理工作需要面临较为复杂的施工环境。根据不同区域的地质条件,需要采取相应的地基处理技术,才能保证路基的稳固性,从而提升公路的整体质量与安全性能。其中,软土地基的施工难度相对较大,如果不能对软土地基进行有效加固,必定会对公路工程的后续施工带来较大影响。同时,软土地基施工不当,还可能引发路面开裂或者道路沉降的问题,对公路工程的安全性造成极大威胁。基于此,我们在对公路软土地基的危害问题进行分析之后,又探讨了相应的处理措施。
关键词:公路;软土地基;处理措施
一、公路软土地基的危害分析
软土地基指的是地层中,以软粘性土、淤泥质土、淤泥和泥灰质土为主的土质。其自身的特性表现为强度低,且压缩性高。在实际施工作业中,软土地基的特性会对地基基础的稳固性以及结构强度造成较大影响,进而引发公路工程的安全事故问题。除上述因素之外,因软土地基中含有大量天然水,并且空隙较大,透水性差,还含有一定的流变性,这些特征均与道路工程地基施工的要求不符。在特定的条件下,在软弱土区域进行公路施工是必不可免的,如果不能采取有效的措施对软弱土进行加固与改良,就会对地基工程的强度以及荷载能力造成较大影响。而荷载能力不足,就很容易引发道路塌方和道桥失稳的严重后果,对公路工程的安全运行带来极大影响。另外,软弱土地基存在的流變性,也会增加地基沉降的可能,引发路面开裂的问题。
二、软土地基工程的处理措施
1、软土地基处理方案的选择
在对软土地基处理方案进行确定时,还需要对软土地基的土质条件进行全面分析,并且根据施工场地的实际施工环境对方案进行有效确认。依据软土地基土质条件的不同,需要采取相应的处理方案对软土地基进行加固处理。同时,为了提升方案的科学性与合理性,在方案制定完成之后,还需要对方案内容进行反复推敲。最好,是采取就地取材的方式来加固软土地基,这对施工成本的控制具有积极作用。
2、合理选择施工设备和材料配比
在软土地基处理方案得到有效确认之后,就进入了软土地基施工的准备阶段。而施工设备以及材料的合理选择,是保证软土地基施工顺利开展的关键内容。首先,需要对软土地基施工中所使用的机械设备进行检测与调试,使其运行状态符合实际施工需求。另外,在对施工材料进行筛选之后,还需要根据软土地基的施工需求,对材料配比进行有效确定,保证材料配比质量符合施工标准要求。还需要在具体施工之前,运行试验段施工,确保材料配比质量和施工强度符合道路工程要求之后,便可实现对材料配比的有效确认。
3、有关排水与加压系统
软土地基施工的过程中,排水系统的有效建立是保证地基固结质量的重点工程。为此,在进行具体地基施工的过程中,需要在特定的区域安装好排水系统,同时保证排水系统的管道畅通,能够在施工作业中起到良好的排水作用。另外,还可以通过对排水系统的有效设计,来提升排水效率,进而保证软土地基施工的顺利开展。加压系统指的是,通过对软土地基的路面实行加压操作,来提升生软土地基的固结程度,从而降低软土地基出现沉降问题的可能。由此可见,排水系统与加压系统对软土地基施工质量的重要作用。
4、更换软弱土层
更换软弱土层的施工方法在软弱土层较浅的地基工程中较为常用。主要施工方法为,根据软弱土层的深度,采取有效的爆破操作或者开挖技术,将地层中的软弱土层全部挖出,并且填充土质较好的土方,从而提升地基的稳固性能。一般而言,软弱土层的开挖深度需要控制在三米以内,超出三米的软弱土层分布不宜采用此种方法进行软土地基处理,不仅会产生大量的施工成本,对地基结构的原本结构特性也会造成较大影响。在将软弱土层全面清除之后,需要在地基底端铺垫一层碎石,再进行承载力较高土层的填充。铺垫碎石的举动是为了保证公路在出现沉降问题时,能够呈现出均匀沉降的态势,不会对公路工程带来较大的影响。采用更换软弱土层的软土地基处理方法,可以进一步提升地基的强度以及荷载能力,是保证公路工程质量的重要手段。
5、垂直排水固结法
(1)砂井排水。主要是在含软粘性土较多的软土地基中运用,利用预压的方法,将震动、钻凿、射水等方法形成的孔内注入砂,形成砂井,再把制作好的砂井表面平铺上砂沟,厚度在0.3~1.5m左右,然后利用砂井挤出土层中的水分、将地基的土粒挤紧,达到加固土体的作用。
(2)塑料板排水法。(又叫做排水板法)塑料排水法的原理与操作几乎与砂井排水法一样,只是用塑料与绳子等材质制作成排水井,形成垂直竖向的排水通道,比起砂井排水来说,工序略显得复杂一点,要按照预压步骤一步一步将土层里的水排出去,严格按照工序一步一步完成,可以缩短排水的距离,其作用与效果也与砂井排水一样,适用于含水量大的软土地基。
6、强夯法
主要用于处理一些含碎石、杂填土、湿陷性黄土等杂质粘性土的高饱和度地基土层,通过用机器碾压或者振动的方法,将极具粘性的土层由松动变得结实,降低地基的压缩性,使其强度和韧性大大得以提升。碾压的时间应控制在5min以内。这一方法比起垂直排水固结法和换填法来说,被广泛采用进公路施工工程的次数更加多,因为它操作简单,效果显著,对技术性的要求没有前两者高。
7、铺设土工布
顾名思义,就是在软土地基的表层,平铺至少一层以上的土工布,而且在土工布上还要平铺一层砂垫层加以保护工布。这一方法用于很多乡间建设道路,因为此方法不仅仅提高了地基的抗压能力,使地基不会再出现沉降现象,而且施工操作简单,成本费用低于其他加固方法。但弊端在于它只能用于软化程度不太严重的软土地基,对于软性非常强的地基,土工布的铺设相当于形同虚设。所以在一般的公路工程施工的建设中,平铺土工布多与其他加固方法联合使用。
8、加筋土法
此方法要与上面提到的换填法区分开来。换填法只是挖取3m左右的极软性土层、填充韧性土层进去,而加筋土法是将软性地基内部的薄弱土层全部挖出,清理得十分彻底;待挖出所有软弱土体后,在地基的底层填筑一层较薄的砂垫层,厚度大约在0.6m左右,铺筑好这一层垫板后,再将混合好的强度极高的砂质土壤均匀地铺洒在垫层上,并根据施工的实际情况进行碾压,使土壤与垫层密实地结合在一起。这一方法可以大大节省工程的成本费用,但不适用于高速公路,只能用于施工较为简单的砂石不多的地区。对于正常固体凝结的淤泥粘性土层,用水泥土搅拌法处理。
结束语
软土地基已经成为公路建设中遇到的一个较为普遍的情况,软土地基的处理问题对于道路的安全、寿命以及工程施工的进度造价都有着很大的影响。因此,在公路工程的进行建设施工的过程之中,施工人员应该根据的施工要求以及软土地基处理的相关特点,来选择适合实际的软土路基处理技术,做好软土路基的施工质量控制。
参考文献
[1]徐春清.浅析高等级公路软土地基的处理方法及施工措施[J].城市建设理论研究:电子版,2014(36);
[2]何晨.浅谈公路软土地基的处理方法[J].才智,2013(21).
关键词:公路;软土地基;处理措施
一、公路软土地基的危害分析
软土地基指的是地层中,以软粘性土、淤泥质土、淤泥和泥灰质土为主的土质。其自身的特性表现为强度低,且压缩性高。在实际施工作业中,软土地基的特性会对地基基础的稳固性以及结构强度造成较大影响,进而引发公路工程的安全事故问题。除上述因素之外,因软土地基中含有大量天然水,并且空隙较大,透水性差,还含有一定的流变性,这些特征均与道路工程地基施工的要求不符。在特定的条件下,在软弱土区域进行公路施工是必不可免的,如果不能采取有效的措施对软弱土进行加固与改良,就会对地基工程的强度以及荷载能力造成较大影响。而荷载能力不足,就很容易引发道路塌方和道桥失稳的严重后果,对公路工程的安全运行带来极大影响。另外,软弱土地基存在的流變性,也会增加地基沉降的可能,引发路面开裂的问题。
二、软土地基工程的处理措施
1、软土地基处理方案的选择
在对软土地基处理方案进行确定时,还需要对软土地基的土质条件进行全面分析,并且根据施工场地的实际施工环境对方案进行有效确认。依据软土地基土质条件的不同,需要采取相应的处理方案对软土地基进行加固处理。同时,为了提升方案的科学性与合理性,在方案制定完成之后,还需要对方案内容进行反复推敲。最好,是采取就地取材的方式来加固软土地基,这对施工成本的控制具有积极作用。
2、合理选择施工设备和材料配比
在软土地基处理方案得到有效确认之后,就进入了软土地基施工的准备阶段。而施工设备以及材料的合理选择,是保证软土地基施工顺利开展的关键内容。首先,需要对软土地基施工中所使用的机械设备进行检测与调试,使其运行状态符合实际施工需求。另外,在对施工材料进行筛选之后,还需要根据软土地基的施工需求,对材料配比进行有效确定,保证材料配比质量符合施工标准要求。还需要在具体施工之前,运行试验段施工,确保材料配比质量和施工强度符合道路工程要求之后,便可实现对材料配比的有效确认。
3、有关排水与加压系统
软土地基施工的过程中,排水系统的有效建立是保证地基固结质量的重点工程。为此,在进行具体地基施工的过程中,需要在特定的区域安装好排水系统,同时保证排水系统的管道畅通,能够在施工作业中起到良好的排水作用。另外,还可以通过对排水系统的有效设计,来提升排水效率,进而保证软土地基施工的顺利开展。加压系统指的是,通过对软土地基的路面实行加压操作,来提升生软土地基的固结程度,从而降低软土地基出现沉降问题的可能。由此可见,排水系统与加压系统对软土地基施工质量的重要作用。
4、更换软弱土层
更换软弱土层的施工方法在软弱土层较浅的地基工程中较为常用。主要施工方法为,根据软弱土层的深度,采取有效的爆破操作或者开挖技术,将地层中的软弱土层全部挖出,并且填充土质较好的土方,从而提升地基的稳固性能。一般而言,软弱土层的开挖深度需要控制在三米以内,超出三米的软弱土层分布不宜采用此种方法进行软土地基处理,不仅会产生大量的施工成本,对地基结构的原本结构特性也会造成较大影响。在将软弱土层全面清除之后,需要在地基底端铺垫一层碎石,再进行承载力较高土层的填充。铺垫碎石的举动是为了保证公路在出现沉降问题时,能够呈现出均匀沉降的态势,不会对公路工程带来较大的影响。采用更换软弱土层的软土地基处理方法,可以进一步提升地基的强度以及荷载能力,是保证公路工程质量的重要手段。
5、垂直排水固结法
(1)砂井排水。主要是在含软粘性土较多的软土地基中运用,利用预压的方法,将震动、钻凿、射水等方法形成的孔内注入砂,形成砂井,再把制作好的砂井表面平铺上砂沟,厚度在0.3~1.5m左右,然后利用砂井挤出土层中的水分、将地基的土粒挤紧,达到加固土体的作用。
(2)塑料板排水法。(又叫做排水板法)塑料排水法的原理与操作几乎与砂井排水法一样,只是用塑料与绳子等材质制作成排水井,形成垂直竖向的排水通道,比起砂井排水来说,工序略显得复杂一点,要按照预压步骤一步一步将土层里的水排出去,严格按照工序一步一步完成,可以缩短排水的距离,其作用与效果也与砂井排水一样,适用于含水量大的软土地基。
6、强夯法
主要用于处理一些含碎石、杂填土、湿陷性黄土等杂质粘性土的高饱和度地基土层,通过用机器碾压或者振动的方法,将极具粘性的土层由松动变得结实,降低地基的压缩性,使其强度和韧性大大得以提升。碾压的时间应控制在5min以内。这一方法比起垂直排水固结法和换填法来说,被广泛采用进公路施工工程的次数更加多,因为它操作简单,效果显著,对技术性的要求没有前两者高。
7、铺设土工布
顾名思义,就是在软土地基的表层,平铺至少一层以上的土工布,而且在土工布上还要平铺一层砂垫层加以保护工布。这一方法用于很多乡间建设道路,因为此方法不仅仅提高了地基的抗压能力,使地基不会再出现沉降现象,而且施工操作简单,成本费用低于其他加固方法。但弊端在于它只能用于软化程度不太严重的软土地基,对于软性非常强的地基,土工布的铺设相当于形同虚设。所以在一般的公路工程施工的建设中,平铺土工布多与其他加固方法联合使用。
8、加筋土法
此方法要与上面提到的换填法区分开来。换填法只是挖取3m左右的极软性土层、填充韧性土层进去,而加筋土法是将软性地基内部的薄弱土层全部挖出,清理得十分彻底;待挖出所有软弱土体后,在地基的底层填筑一层较薄的砂垫层,厚度大约在0.6m左右,铺筑好这一层垫板后,再将混合好的强度极高的砂质土壤均匀地铺洒在垫层上,并根据施工的实际情况进行碾压,使土壤与垫层密实地结合在一起。这一方法可以大大节省工程的成本费用,但不适用于高速公路,只能用于施工较为简单的砂石不多的地区。对于正常固体凝结的淤泥粘性土层,用水泥土搅拌法处理。
结束语
软土地基已经成为公路建设中遇到的一个较为普遍的情况,软土地基的处理问题对于道路的安全、寿命以及工程施工的进度造价都有着很大的影响。因此,在公路工程的进行建设施工的过程之中,施工人员应该根据的施工要求以及软土地基处理的相关特点,来选择适合实际的软土路基处理技术,做好软土路基的施工质量控制。
参考文献
[1]徐春清.浅析高等级公路软土地基的处理方法及施工措施[J].城市建设理论研究:电子版,2014(36);
[2]何晨.浅谈公路软土地基的处理方法[J].才智,2013(21).