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【摘要】主要针对建筑行业中的公路工程软土地基处理技术进行探究,以软土地基的特性入手,论述了目前主要的软土地基施工技术,并从人员以及工艺设备方面提出了优化软土地基处理技术的措施,供相关工作者参考。
【关键词】公路工程;软土地基;处理技术;问题;措施
1引言
在公路工程建设中,软土地基是经常遇到的问题,地质条件、社会条件以及气候条件的不同导致在不同地区进行公路工程施工会遇到不同方面的问题,这些问题主要集中在淤泥或填土方面。因此,对于公路工程,软土地基处理技术的选择非常关键,会直接影响整个工程的工期、造价以及施工质量。
2软土地基的特性
地基土质之所以变软,主要原因是土体含水量过大,而且其渗透性不好,从而导致地基的整体强度降低。在这样的地基条件下施工往往会造成项目后期施工发生不均匀沉降,严重时会导致部分地基塌陷。软土地基主要有以下特点:(1)具有较大的变形应力。由于软土地基的抗剪切能力不高,因此,当外力作用发生变化,超出其承受能力范围后极易发生变形,并且在土体位移以及外力的共同作用下使地基发生塌陷。(2)沉降不均匀。软土地基中的砂土与粉土在一定程度上会对地基的微粒层造成影响,在外力作用下,地基会发生沉降,微粒层与软土层不同,其产生的沉降程度就会不同,导致地基整体出现不均匀沉降,使路面发生塌陷[1]。(3)渗透性不好。软土地基的含水量很高,其透水性差的特性导致过多的地下水不能及时排出,从而间接影响地基基础单位面积的承载力。
3软土地基处理技术
3.1强夯法
所谓强夯法就是在高空中将重锤放开,使其做自由落体运动,利用重锤在这个过程产生的巨大冲击对地基土体进行强力夯实,提高土体密实度。实际上是利用重锤的重力作用,对地基进行强力夯实。在具体操作过程中,要求重锤的质量大约在80~400kg,重锤落下的高度控制在6~40m。强夯法有以下特点:(1)强夯法可适用于多种类型的地基,如沙土、粉土、黏性土、杂填土以及碎石土等;(2)强夯法可以提高软土地基的强度,强化其抗振液化性能,还可以有效地降低地基的压缩特性,从而降低其湿陷性。目前,在公路工程中,强夯法多用于具有湿陷性的黄土地基或容易发生液化的沙土地基[2]。
3.2高压喷射注浆法
高压喷射法的工作原理主要是利用钻机的高压作用将浆液注射到土体中,实现土体与浆液的混合,从而形成水泥土体,以达到提高土体强度的目的。具体操作流程为,首先用钻机在地基上钻孔,将浆液注入高压设备中,通过高压作用使浆液形成20MPa以上的高压射流。然后,将注浆管插入需要加固的软土地基中,插入深度要深一些,以确保泥浆与土体的良好混合。泥浆注入后,要将其与土体进行搅拌混合处理,确保其混合均匀,这种方法形成的土体具有较高的强度。在这个过程中,土体中颗粒较小的部分会随着水一起浮到表面,而颗粒大的部分会在重力以及其他外力的作用下与浆液混合并重组。目前,这种方法主要应用在黏性和砂类土中,由于其操作简单,在公路工程建设中应用较多。
3.3表层处理法
表面处理法的主要施工原理是利用排水措施以及替代材料,尽可能地去除地基中的软土部分以达到夯实地基的目的。为确保后期施工中地基不发生沉降,前期要对地表层的排水工作进行合理安排。表面处理法的应用过程中需要注意以下问题:(1)如果地基土层的含水量较大,在进行填土施工前,要先对该处地基实施沟槽挖掘工作,使地表水沿沟槽排除,使地基符合后期的施工要求。(2)填土工作。实施这一步的主要目的是进一步降低土质的含水量,因此,要注意回填土质的选择,要尽量选择透水性好的土质。(3)彻底清除地基的软土部分。为有效减小软土地基的含水量,要在软土部分清理完成后,在地基表面铺一层砂垫层,其厚度最好控制在0.7~1.3m[3],同时也是对地基的一种有效保护,在一定程度上增加了地基的稳定性,为后期工程项目的整体施工质量奠定了基础。除此之外,对地基铺设垫层可以有效弥补软土地基土层不均匀的情况,同时提高后期施工机械的通行率,提高软土地基的承载能力。(4)对地基表面进行处理时,黏土是不可避免的,这种情况下,可以选用特殊的添加剂对软土地基的黏土成分进行改善。将黏土与添加剂进行适当的混合,不仅起到了提高土体强度的作用,还提高了地基的稳定性。一般公路工程施工中应用较多的添加剂主要是水泥和熟石灰。
3.4复合地基法
复合地基的施工原理是在地基中插入一定数量的增强结构体,即桩体,这样外力产生的载荷将分担在桩体和土体中。目前,较先进的是CFG桩复合地基。图1为CFG桩复合地基示意图。
4提高软土地基技术水平的措施
4.1提高施工单位的机械设备质量
不同的软土地基处理技术对设备的选择是不同的,因此,施工单位在进行设备选择时,应尽量选择自动化程度高的,技术水平较先进的设备,并及时对单位的机械设备进行更新,以满足各种施工技术的要求。另外,施工单位要严格把控机械设备的购入来源,选择有资质的生产制造企业。设备进厂时,要严格审查设备的规格、厂家以及合格证,确保施工设备满足后期施工技术的要求。
4.2加强施工技术人员的专业技能培养
关于施工技术人员的专业技能培训问题,施工单位可以从人员招聘以及内部人员培训两方面入手。首先,进行人员招聘时,要注意考察人员的综合素质,采取多种形式的招聘方法。对于专业技术人员,要严格考察其专业技能,确保其能够胜任后期的技术施工工作,防止水平低的人混入;其次,组织单位内部人员进行定期的专业技能培训。通过开展培训班或讲座的形式使工作人员了解最新的科学技术,并且掌握各种技术的适用情况。除此之外,要对参与培训的人员进行考核,只有达到考核标准的人员才能参与施工技术工作。
5结语
总而言之,公路地基是公路工程的重要保障。施工单位在进行公路工程施工之前,必须对实际的地基情况进行考察,综合考虑各方面的影响因素,选择适宜的处理技术,进一步优化施工工艺,最大化地保障公路工程的施工质量与安全。
【参考文献】
【1】王传亮.公路软土地基处理设计方法探讨[J].建材与装饰,2017(17):237-238.
【2】袁贵普.公路工程施工中软土地基的处理分析[J].江西建材,2017(22):140.
【3】马鲁,李永平.公路工程施工软土地基处理[J].现代商贸工业,2017(9):194-195.
作者:郑瑞海 单位:张家口路缘公路工程有限责任公司