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摘 要:公路道路交通运输在我国的经济发展过程中,起着助推的作用,它成为我国经济发展中全新的"快车道",以新型经济增长点为大家所关注,尤其是针对公路施工中软土地质条件下的施工处理技术,更引起了诸多研究。在对这一特殊软土地质进行分析的前提下,如何在这特殊地质条件中进行施工技术的合理、有效的运用,可以有效地防御软土路基上的建筑物倒塌、变形及沉降等问题,明显 地改善公路施工质量。
关键词:公路施工;软土路基;处理技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)24-0159-01
公路施工中的路基施工是关键环节,由于公路必须承载路面所有的应力和作用力,因而要具有高强度、高稳定性和高耐久性的特点,尤其是要关注软土地基条件下的公路施工,它是道路施工的重点和难点工程,由于地形地势的不同条件以及地质结构等因素,软土路基的关键技术处理可以直接影响施工质量。软土属于土壤不同类型中的一种,它由于地质构造较为特殊、理化性质较弱等情况,而对公路施工有极大的影响,它无规律可循,需要我们在公路施工中加以密切关注。
1 软土路基的概念及其危害
软土是土壤的一种,它散布于滨海、沼泽、谷地之中,具有较高的含水量,在疏松的土壤中呈现较大的孔隙比,在液化的状态下,使地基呈现渐进的、徐缓的切力作用,压缩性高而抗剪强度极低,由粘土和粉土等松软土质、有机土质组成。
在软土地基之上的建筑物或构筑物的稳定地基性能极差,而容易发生沉降、失稳等情况,软土地基无法承载上层压力而发生物理形变,在无法与强大的承载量相适应的情况下进行同步调整;同时,还有在公路路面施工作业中的机械振捣状态,如:机械振捣、钻探、开凿等,这些强大的机械振动状态会使软土地基无法承受,而产生结构性的改变,出现路基盆形沉降及路桥沉降等现象,这就显现出极为明显的、不同步的压缩切面,导致路面破裂、公路坍陷、积水严重等问题,影响公路施工的质量。
2 软土路基处理技术原理及应用要点分析
软土由散布状态不均匀的颗粒分布而成,其物理相联的颗粒状态及强度,对地基有直接的影响,由于颗粒之间有物理密度和摩擦阻力,其密度大小和摩擦阻力的大小,直接决定了土系的稳定性能状态,也与公路施工处理密切相关。因而,在公路施工中,要以软土路基为基准点和切入点,根据软土路基的特性,进行不同处理技术的加固和稳定,采用物理的、化学的、机械的方法和技术,对公路施工进行补充和完善。软土路基处理技术应用要注意两个问题:其一,要深化对软土地基的特殊性理化认识,深刻明晰松软的路基含水量极大的事实,包括其透水性能和稳定性能都处于极弱的状态;其二,软土路基的处理技术可以从两个角度进行分析,一种可以通过对软土土质状况进行改良和转变,另一种可以在软土中掺入和添加适量的钢筋,强化和固化软土路基的地质状态。
在应用软土路基处理技术的同时,要把握以下要点:①公路的形状不同是考虑要点之一。在公路具体施工中,我们需要对路堤进行高度、宽度的设计和规划,根据不同地形状态,进行路堤的设计,由于宽、低的路堤设计比较容易受到损坏,因而需要在路堤设计时加以重点考虑。②公路的条件不同也要加以考虑。在我国的公路建设工程中,公路是进行等级划分的,因而软土路基的公路施工处理技术,也要根据公路等级条件不同而应用,这样可以对软土路基的沉降进行有针对性的处理,确保不同等级公路路面的平整度。③公路的环境不同是处理技术应用因素之一。对于软土路基地质条件下的公路施工处理技术应用,要摸清公路周边的环境状况,诸如:公路周围的建筑物、地下水分布状态、周围其他的环境等,这些因素也是软土路基处理技术应用的考虑因素之一,需要在实践中加以把握。
3 公路施工中软土路基的处理技术应用
3.1 粉喷桩法处理技术
3.1.1 技术物理特性分析
粉喷桩法又名粉体搅拌法,它需要特制的设备和机具,具体施工技术应用是:通过将加固剂粉体材料伴随着压缩空气的输送,再与软土地基强制性地进行拌合,进行充分完全的物理、化学反应,进而形成具有一定强度的桩体,这即是对软土地基进行加固处理的一种方式,它具有比天然土体增倍的抗压强度,含水量也比软土地基略低,适用于淤泥质土、杂填土、软粘土的加固处理。
3.1.2 应用工艺原理特点
这一技术成本低廉、加固效果好,同时对周围的环境影响也较小,由于其掺加剂为水泥,因而成本低廉;在粉体与土体拌合下有充分的物理化学反应,因而强度较大。同时,在干法工艺施工的条件下,不会污染水源,对环境影响也较低,桩位布设较为灵活,可以形成不同形状的桩体。
3.1.3 具体施工处理
在选择适宜的钻机条件下,首先打实验桩,确定施工所需的粉喷机的压力大小和喷粉量;其次,在钻孔施工时,要保证粉喷桩桩长,严格控制钻孔深度为50 cm;还要在施工时对粉喷桩成桩直径、搅拌均匀度等进行随机检查;为预防水泥四处飞散,可以在钻头提至地面下0.5 cm处时即停止喷灰,并在其上部0.5 cm范围内进行人工回填并压实。
3.2 强夯法处理技术
这一技术广泛应用于各种不良土质,它是利用起重设备,将重锤提至高处进行自由落体运动,借助于强大的重力作用,将松软的土层加以夯实,从而提高不良土质的承载力,其施工操作较为简单,安全风险系数较大,而且成本较低、工期不长,对环境也没有太大的影响。
3.3 压实灌浆处理技术
3.3.1 技术应用原理
这一技术适用于填土孔隙大、可灌性能较好的土体,它是将水泥浆液渗透、充填入土体内,并加以压实,这一过程要灌注一定量的水灰比水泥浆液,通过其扩张形成圆柱形的浆体,在挤压充填的过程中,远近不同的土体受到剪切力和形变力,在区域内形成方向、厚度不一的片状、条状、块状浆体,随着水泥的凝结硬化而增加其内部的摩擦力,形成适宜压实密度的复合地基,提高软土地基的承载力。
3.3.2 具体施工处理
这一技术主要采用冲击成孔的方法钻进,在适宜的复合地基条件下,将水泥和碎石原材料,通过管道输送入桩体内,然后封堵灌浆管孔口,进行压实注浆施工。这一技术可以粘结碎石中的孔隙度,使桩体内部的土质加固。对于在灌浆过程中出现的浆液从附近钻孔内流出的“串浆”特殊情况,要加大孔间距,在前孔内的浆液凝固之后再进行后续的钻孔灌浆。
3.4 机械碾压处理技术
机械碾压设备较为普遍地应用于软土路基施工中,它用现代化的碾压机对厚薄不均的土质进行压实,在反复的碾压过程中,可以对软土路基进行压实处理,有效地预防沉降,提升软土路基的荷载强度,保证公路路面的平整与美观。
3.5 高压旋转喷射处理技术
在不断的发展和应用实践中,逐渐发展出了高压旋转喷射处理技术,它是一种新型的软土路基处理技术,应用于铁路、公路、坝基等建设领域,它借助于高压,通过脉冲泵装置进行化学浆液的喷射,钻杆同时以相应速度进行旋转式上升,在高压流的作用下,原有土体结构被破坏,化学浆液可以对其实施影响完成硬化过程,形成匀称的圆柱体。另外,要注意的一点是,在快速喷射的过程中,为了防止浆液流失,可以加入适量的氧化钙凝制剂进行优化处理。
4 结 语
公路施工中对软土路基的处理技术在实践应用中,不断得到优化和发展,它针对软土路基的流变、低抗力等特性,进行适宜的、成熟的施工处理技术,可以通过对软土路基的加固处理、灌浆技术和机械碾压技术等,解决软土路基的沉降和不稳定的问题,有效防止施工过程中的变形问题,提升软土路基的承载能力,推进公路施工建设。
参考文献:
[1] 李红梅.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家,2012,(20).
关键词:公路施工;软土路基;处理技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)24-0159-01
公路施工中的路基施工是关键环节,由于公路必须承载路面所有的应力和作用力,因而要具有高强度、高稳定性和高耐久性的特点,尤其是要关注软土地基条件下的公路施工,它是道路施工的重点和难点工程,由于地形地势的不同条件以及地质结构等因素,软土路基的关键技术处理可以直接影响施工质量。软土属于土壤不同类型中的一种,它由于地质构造较为特殊、理化性质较弱等情况,而对公路施工有极大的影响,它无规律可循,需要我们在公路施工中加以密切关注。
1 软土路基的概念及其危害
软土是土壤的一种,它散布于滨海、沼泽、谷地之中,具有较高的含水量,在疏松的土壤中呈现较大的孔隙比,在液化的状态下,使地基呈现渐进的、徐缓的切力作用,压缩性高而抗剪强度极低,由粘土和粉土等松软土质、有机土质组成。
在软土地基之上的建筑物或构筑物的稳定地基性能极差,而容易发生沉降、失稳等情况,软土地基无法承载上层压力而发生物理形变,在无法与强大的承载量相适应的情况下进行同步调整;同时,还有在公路路面施工作业中的机械振捣状态,如:机械振捣、钻探、开凿等,这些强大的机械振动状态会使软土地基无法承受,而产生结构性的改变,出现路基盆形沉降及路桥沉降等现象,这就显现出极为明显的、不同步的压缩切面,导致路面破裂、公路坍陷、积水严重等问题,影响公路施工的质量。
2 软土路基处理技术原理及应用要点分析
软土由散布状态不均匀的颗粒分布而成,其物理相联的颗粒状态及强度,对地基有直接的影响,由于颗粒之间有物理密度和摩擦阻力,其密度大小和摩擦阻力的大小,直接决定了土系的稳定性能状态,也与公路施工处理密切相关。因而,在公路施工中,要以软土路基为基准点和切入点,根据软土路基的特性,进行不同处理技术的加固和稳定,采用物理的、化学的、机械的方法和技术,对公路施工进行补充和完善。软土路基处理技术应用要注意两个问题:其一,要深化对软土地基的特殊性理化认识,深刻明晰松软的路基含水量极大的事实,包括其透水性能和稳定性能都处于极弱的状态;其二,软土路基的处理技术可以从两个角度进行分析,一种可以通过对软土土质状况进行改良和转变,另一种可以在软土中掺入和添加适量的钢筋,强化和固化软土路基的地质状态。
在应用软土路基处理技术的同时,要把握以下要点:①公路的形状不同是考虑要点之一。在公路具体施工中,我们需要对路堤进行高度、宽度的设计和规划,根据不同地形状态,进行路堤的设计,由于宽、低的路堤设计比较容易受到损坏,因而需要在路堤设计时加以重点考虑。②公路的条件不同也要加以考虑。在我国的公路建设工程中,公路是进行等级划分的,因而软土路基的公路施工处理技术,也要根据公路等级条件不同而应用,这样可以对软土路基的沉降进行有针对性的处理,确保不同等级公路路面的平整度。③公路的环境不同是处理技术应用因素之一。对于软土路基地质条件下的公路施工处理技术应用,要摸清公路周边的环境状况,诸如:公路周围的建筑物、地下水分布状态、周围其他的环境等,这些因素也是软土路基处理技术应用的考虑因素之一,需要在实践中加以把握。
3 公路施工中软土路基的处理技术应用
3.1 粉喷桩法处理技术
3.1.1 技术物理特性分析
粉喷桩法又名粉体搅拌法,它需要特制的设备和机具,具体施工技术应用是:通过将加固剂粉体材料伴随着压缩空气的输送,再与软土地基强制性地进行拌合,进行充分完全的物理、化学反应,进而形成具有一定强度的桩体,这即是对软土地基进行加固处理的一种方式,它具有比天然土体增倍的抗压强度,含水量也比软土地基略低,适用于淤泥质土、杂填土、软粘土的加固处理。
3.1.2 应用工艺原理特点
这一技术成本低廉、加固效果好,同时对周围的环境影响也较小,由于其掺加剂为水泥,因而成本低廉;在粉体与土体拌合下有充分的物理化学反应,因而强度较大。同时,在干法工艺施工的条件下,不会污染水源,对环境影响也较低,桩位布设较为灵活,可以形成不同形状的桩体。
3.1.3 具体施工处理
在选择适宜的钻机条件下,首先打实验桩,确定施工所需的粉喷机的压力大小和喷粉量;其次,在钻孔施工时,要保证粉喷桩桩长,严格控制钻孔深度为50 cm;还要在施工时对粉喷桩成桩直径、搅拌均匀度等进行随机检查;为预防水泥四处飞散,可以在钻头提至地面下0.5 cm处时即停止喷灰,并在其上部0.5 cm范围内进行人工回填并压实。
3.2 强夯法处理技术
这一技术广泛应用于各种不良土质,它是利用起重设备,将重锤提至高处进行自由落体运动,借助于强大的重力作用,将松软的土层加以夯实,从而提高不良土质的承载力,其施工操作较为简单,安全风险系数较大,而且成本较低、工期不长,对环境也没有太大的影响。
3.3 压实灌浆处理技术
3.3.1 技术应用原理
这一技术适用于填土孔隙大、可灌性能较好的土体,它是将水泥浆液渗透、充填入土体内,并加以压实,这一过程要灌注一定量的水灰比水泥浆液,通过其扩张形成圆柱形的浆体,在挤压充填的过程中,远近不同的土体受到剪切力和形变力,在区域内形成方向、厚度不一的片状、条状、块状浆体,随着水泥的凝结硬化而增加其内部的摩擦力,形成适宜压实密度的复合地基,提高软土地基的承载力。
3.3.2 具体施工处理
这一技术主要采用冲击成孔的方法钻进,在适宜的复合地基条件下,将水泥和碎石原材料,通过管道输送入桩体内,然后封堵灌浆管孔口,进行压实注浆施工。这一技术可以粘结碎石中的孔隙度,使桩体内部的土质加固。对于在灌浆过程中出现的浆液从附近钻孔内流出的“串浆”特殊情况,要加大孔间距,在前孔内的浆液凝固之后再进行后续的钻孔灌浆。
3.4 机械碾压处理技术
机械碾压设备较为普遍地应用于软土路基施工中,它用现代化的碾压机对厚薄不均的土质进行压实,在反复的碾压过程中,可以对软土路基进行压实处理,有效地预防沉降,提升软土路基的荷载强度,保证公路路面的平整与美观。
3.5 高压旋转喷射处理技术
在不断的发展和应用实践中,逐渐发展出了高压旋转喷射处理技术,它是一种新型的软土路基处理技术,应用于铁路、公路、坝基等建设领域,它借助于高压,通过脉冲泵装置进行化学浆液的喷射,钻杆同时以相应速度进行旋转式上升,在高压流的作用下,原有土体结构被破坏,化学浆液可以对其实施影响完成硬化过程,形成匀称的圆柱体。另外,要注意的一点是,在快速喷射的过程中,为了防止浆液流失,可以加入适量的氧化钙凝制剂进行优化处理。
4 结 语
公路施工中对软土路基的处理技术在实践应用中,不断得到优化和发展,它针对软土路基的流变、低抗力等特性,进行适宜的、成熟的施工处理技术,可以通过对软土路基的加固处理、灌浆技术和机械碾压技术等,解决软土路基的沉降和不稳定的问题,有效防止施工过程中的变形问题,提升软土路基的承载能力,推进公路施工建设。
参考文献:
[1] 李红梅.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家,2012,(20).