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摘要:随着国家经济建设的不断发展,我国道路施工水平得到了极大程度的提高。它不仅为人们的安全出行提供了基础的道路设施,而且为城市建设做出了伟大的贡献。公路工程施工是一项相对复杂的工作,需要施工人员全面管理材料物资,合理分配人员设备,合理利用施工技术,才能在保证工程质量的基础上加大施工效率。软土地基施工是一种在不太理想的地质条件下,施工人员合理使用施工技术,采取基础加固措施,来促进公路路基稳定性的施工方法。因此,本文将以公路工程软土路基施工技术为主要研究对象,通过对软土地质的特点进行阐述,对其发展现状中的软土地质对工程质量造成的影响进行分析,进而给出具体的施工技术应用,以供参考。
关键词:公路;软土地基;施工技术;特点;影响
前言
软土施工,是指施工人员在不理想地质条件中采用基地施工技术进行操作的过程。软土地质属于复杂土质会呈现出高含水量、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的特性,这不利于公路施工中的路基稳定,如果不能采取有效的措施进行防御,公路的承载力将大幅度降低,极易发生路面沉陷和桥头跳车等现象。所以软土路基施工技术的应用在实际施工过程中非常重要,需要施工技术人员熟练掌握灵活应用,以促进公路工程施工质量的有效提高。
1软土地基的特点
(1)孔隙比和天然含水量大。大部分软土的天然孔隙比一般在1.0~1.9之间,天然含水量在30~70%。(2)压缩性高。大部分软土的压缩系数为0.005~0.02,建造在这种软土上的建筑物极易发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。(3)透水性弱。软土含水量大,可是,透水性却很小,渗透系数k≤1(mm/d)。由于透水性如此微小,土体受荷载作用后,往往呈现很高的孔隙水压力,影响地基的压密固结。(4)抗剪强度低。软土通常呈软塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,大部分软土的快剪粘聚力在10MPa左右,快剪内摩擦角为0~5°,具有触变性,且流变性显著。因此,提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路,它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之,若没有良好的排水出路,随着荷载的增大,它的强度可能衰减。因此在软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”,减轻建筑荷重。
2对公路施工产生的影响
2.1影响公路使用寿命
由于软土多为松软土,松散砂和大孔隙泥炭等,导致其渗透性较小,抗压性较差,在实际的施工过程中,软土地基会出现不断压缩的情况,一旦对其进行的压实处理不够到位,桥头路基会发生沉降,会产生桥头跳车现象,舒适性大打折扣。也会对桥梁的稳定性产生影响,因为在雨季下施工会导致雨水渗入到软土地基中,会对桥梁基础构造造成一定的侵蚀,会缩短桥梁使用寿命。
2.2造成路面沉降
由于软基中粘土含水量和孔隙比较大的特性,如果处理不当,路基路面会因雨水侵蚀或汽车荷载的作用下出现沉降现象。这一问题严重影响公路工程质量,并为公路的安全性能带来一定的挑战。根据这样问题的出现,我国道路工程的相关行业也在对应对措施采取积极的实践。但是要想将这样的问题解决,现状中的施工力度还远远不够。应及时将抗塌陷的施工技术进行应用,以维持道路较长时间的安全性能,且保证一定的持续效果。因为随着国家的不断发展,人们对道路安全问题的要求也逐渐增加,加快软土施工技术的应用就亟待解决。
2.3造成路面硬化
由于软土的不稳定性,路基在受到外界不良因素(雨水侵蚀、巨大荷载)的影响下会导致路面施工材料的硬化,大大影响公路施工质量。在实际的施工过程中,路面材料一般采用水泥混凝土和沥青混凝土,如果路面材料配比与路基关系处理不当就会出现路面硬化、开裂、膨胀等现象,因此在施工过程中施工技术人员要使用合适配比的路面材料,并且在软土路基施工中有效利用软基处理技术将问题根治尤为重要。
3技术应用
3.1排水技术
软土土质含水量较多,稳定性较差,在公路施工过程中,施工难度较大。为了保证公路的工程质量,有效发挥软土路基施工技术很有必要。为提高软土路基的稳定性,技术人员必须开展排水作业,将软土中的多余水分排除干净,使其保持一定的干燥状态。具体的排水作业,要根据实际施工情况来采取不同形式的作业方法。如果是地下水,就需要采用隔断和疏干的形式进行;如果是地面水,就需要在积水周围设置边沟、渡水槽和相应的急流槽等,促进排水顺畅。根据不同的施工情况采取不同形式的排水作业,可以保证排水作业的施工效率和实施效果。这样的施工形式,不仅可以降低投资成本,还可以保证公路工程的施工质量。
3.2换填技术
进行公路软土路基施工时,可以采用换填技术展开施工。这项技术的主要原理就是将软土土质进行更换,换成相对稳定的施工土质。在具体的施工过程中,施工人员要将施工机械进行合理利用,采用勘查技术,对软土结构展开挖除,然后向里面添加定量的碎石和煤渣等,这一过程要一层一层展开铺设,保证均匀分布,在进行分层填筑的时候,要将材料的位置进行明确,较硬和强度较高的材料应该填在更换地的底部,然后分层压实,这种方式从更本上改善了软基地质土体结构,进而保证了路基的稳定和工程质量。因此换填技术的应用在软土路基施工的发展现状中存在着极大优势。
3.3碎石桩技术
在开展公路软土路基施工技术的过程中,碎石桩技术受到了行业人士的广泛喜爱和应用。实施这项技术,首先需要施工人员对路基展开针对性冲击操作,使土质形成空隙孔,然后将碎石填充。为了促进碎石与土质之间的聚合程度,增加二者的稳定性,可以使用一定的土体聚合添加剂。从而有效提高路基的承载力。这个过程中的碎石桩尺寸,可以按照工程整体参数进行确定,但是要保证它的均匀受力。这项施工技术,可以有效提高软土路基的实用性,减少施工成本支出,提高施工质量。
3.4注浆技术
注浆技术的出现,象征着国家公路施工的技术水平和机械化生产技术得到了一定成度的提高。它的应用是借助注浆设备,利用高压工作原理,将浆体注到软土层中,然后进行结固,促进软土的稳定性。这项施工技术在应用过程中,需要将利用相应的钻孔设备对地基进行钻孔,然后深入到路基的底部,灌入浆体,促进它结固,使它行成一个整体,以保证路基稳定性,实现软土路基施工的正常运行,如图1所示。
3.5固结技术
固结技术在软土路基施工中的应用可以改善软土的结构,从而促进软土路基的整体稳定性。在具体的操作过程中,施工人员在路基软土中添加适量的固化试剂,对土壤性质进行改变,将土壤的聚合性进行强化。为了使土壤之间的聚合程度加深,就需要将固化剂的结合能力进行增强,实现途径可以采取旋喷设备,促进固化剂与软土有效接触,然后进行压实处理,以增加软土的稳定性,保证软土结构的紧密结合,提高路基工程的施工质量。
4结语
针对软土的特性,对其展开路基施工,光凭借严谨的施工顺序还是远远不够的,要想保证公路工程的施工质量,还必须根据具体地质情况灵活应用软土路基施工技术,改善软基的不良特性,增强路基稳定性,增加公路使用寿命,为国家道路安全运输事业做出积极贡献。
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作者:李桂如 单位:太原路桥建设有限公司