楊棟
摘 要:公路軟土路基處理技術(shù)是各公路建設(shè)單位需要掌握的重要技術(shù)。在施工期間科學(xué)地應(yīng)用軟土路基處理技術(shù),能夠使公路的整體質(zhì)量得到有效提升。本文總結(jié)了幾種軟土路基處理技術(shù),并對其在公路建設(shè)施工中的應(yīng)用進行了分析及探討。
關(guān)鍵詞:公路施工;軟土路基;處理技術(shù)
前言
隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,公路建設(shè)的發(fā)展越來越快,通常在公路施工中,施工環(huán)境非常惡劣。軟土路基處理在公路施工中是重要的一項內(nèi)容。路基破壞會導(dǎo)致路面塌陷,影響車輛通行,發(fā)生交通事故。因此為了提高公路的施工質(zhì)量,必須對軟土路基進行有效處理。所以對軟土路基處理技術(shù)的研究是非常有必要的。
1公路軟土路基處理技術(shù)現(xiàn)狀
公路軟土路基的破壞主要由軟土的性質(zhì)決定的。軟土天然含水量大,壓縮性高,固結(jié)時間長,透水性差,抗剪強度低,變形量大。這些性質(zhì)對路基的強度不利。軟土路基通常會產(chǎn)生跳車和沉降的現(xiàn)象,影響車輛通行?;仡櫸覈鼗幚砑夹g(shù)的發(fā)展史,以時間來劃分可以分為兩大階段,最開始的是建國初期階段,那時運用到的地基處理技術(shù)有灰土樁、化學(xué)灌漿、砂石墊層等方法[1]。近年來,我國主要依靠引進國外先進的公路建設(shè)技術(shù),在運用和總結(jié)的同時,不斷對我國現(xiàn)有的處理技術(shù)進行深入的創(chuàng)新和研究,經(jīng)過多年的經(jīng)驗綜合實踐應(yīng)用自主研發(fā)了新技術(shù),例如深層攪拌法、強夯置換、高壓噴射注漿、剛性樁復(fù)合地基法、真空預(yù)壓法等[2]。在施工過程中,應(yīng)按照實際路基狀況選擇合理的處理方法,改善路基性質(zhì),從而提高公路質(zhì)量。
2 公路施工軟土路基處理技術(shù)
2.1? 換填法
換填法是將基礎(chǔ)地面下不太深的一定范圍內(nèi)的軟土層挖去,然后用強度高、質(zhì)地堅硬、性能穩(wěn)定而抗侵蝕強的卵石、砂、素土、水泥土等材料進行分層填充。為了使路基的密度和強度達到要求,采用人工或機械方式分層壓實、振動,成為質(zhì)量合格的人工地基。在回填過程中,不可以摻有軟土或者水,否則會在壓實施工過程出現(xiàn)彈簧土的現(xiàn)象[3]。由于換填法施工操作簡單、施工速度快,因此在高速公路軟土路基處理中得以廣泛應(yīng)用。
2.2? 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法包括堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓。其由排水系統(tǒng)和加載系統(tǒng)組成。通常在軟土基中設(shè)置排水通道,例如塑料排水板和砂井等,在建造建筑物之前,在場地先進行加載預(yù)壓,使土層整體孔隙水能夠排出,然后逐漸固結(jié),地基沉降,路基的強度逐步提高。真空預(yù)壓法是在軟土中打設(shè)豎向排水體后,在地面鋪設(shè)密封真空膜并抽真空,利用大氣壓力作為預(yù)壓荷載。
真空聯(lián)合堆載預(yù)壓是當真空預(yù)壓達到一定程度時,在再其上進行堆載,使真空壓力和堆載壓力聯(lián)合作用。其克服了真空預(yù)壓法隨加固深度增大預(yù)壓效果減弱,堆載料成本較高,工期較緊等缺點;但缺點是工序復(fù)雜,工程費用較高[4]。
2.3? 深層攪拌法
深層攪拌法能夠加強軟土路基底層的強度。深層攪拌法在進行軟土路基處理時,主要利用注漿法,使地基得到加固,把水泥漿等膠結(jié)性好的固結(jié)劑填充到軟土路基底部,隨著漿液的不斷擴散與土體產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)增強地基土強度,增大軟土的變形模量,減小地基沉降量和變形。這種加固型土體可以與天然的地基有機結(jié)合在一起,以形成復(fù)合型地基,大大提升了地基的承載力。該種方法具有操作簡單、成本低且效率較高的優(yōu)點。
2.4 高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿是利用鉆機將帶有特殊噴頭的注漿管送入待加固地層 ,向土體中高速噴入高壓漿液且借助高壓漿液的沖擊力切削 、破壞土體, 與此同時鉆桿以一定速度旋轉(zhuǎn)且低速徐徐提升,使破壞后的土體與漿液充分攪拌混合 , 膠結(jié)硬化形成具有一定強度(0.5 ~ 0.8MPa)的防滲加固體。
2.5 強夯法
強夯法是利用起重機將大噸位重錘從一定高度范圍內(nèi)的高空中放開,使其做自由落體運動,落到地面上,在極短的時間內(nèi)對路基施加一個巨大的沖擊能量,從而達到夯實土體的目的。
強夯法的優(yōu)勢:適用范圍廣、機械設(shè)備簡單、加固效果顯著、施工工期短、需要人員少、容易操作和節(jié)省施工材料等。強夯法的缺點: ① 強夯法對加固深度以下的土層特性有要求。強夯處理的有效加固深度一般在 5-10m 的范圍,加固深度以下的土層最好應(yīng)沒有軟弱層,如果有軟弱層則需要考慮需要進行軟弱下臥層驗算,而且施工時可能會出現(xiàn)一邊夯下去,另一邊鼓起來的現(xiàn)象。 ② 強夯對處理的土層有要求,最好是碎石土、砂土、濕陷性黃土、低飽和底的粉土與黏性土,雜填土和素填土等地基; ③ 強夯對土質(zhì)的含水量要求比較高,太濕和太干燥都不利于施工;④強夯法施工噪音大、振動大,對周圍環(huán)境影響較大,在建筑物密集的地方不宜采用;⑤ 強夯法的理論不夠成熟,必須要進行現(xiàn)場試夯才能最終確定強夯的參數(shù)。
2.6? 復(fù)合地基法
復(fù)合地基法的應(yīng)用流程是將一些增強結(jié)構(gòu)體(或者稱之為樁體)打入天然的軟土地基中,然后讓這些增強結(jié)構(gòu)體和天然土體一同來承擔(dān)上部的負荷,使軟土地基最終實現(xiàn)同時具有置換法和密實法作用后的效果。在使用復(fù)合地基法的時候,應(yīng)該注意對樁體位置分布和使用材料的進行合理選擇,不同的選擇會使地基產(chǎn)生不同承受荷載作用,從而不同程度上改善軟土地基的強度和承載能力。
3? ?關(guān)于加強公路工程施工中軟土地基技術(shù)應(yīng)用的建議
3.1? 提高機械設(shè)備的質(zhì)量和施工質(zhì)量
在進行軟土地基的處理時,各種處理技術(shù)一般都會要求有不同的機械設(shè)備,因此,選購高質(zhì)達標的相關(guān)設(shè)備是不可缺少的環(huán)節(jié),在這個環(huán)節(jié)中,必須嚴格控制設(shè)備來源,對設(shè)備的規(guī)格、廠家、合格證等參數(shù)進行審核,確保所購設(shè)備能夠配合處理技術(shù)順利的進行軟土地基的施工。另外,設(shè)備操作人員的操作技術(shù)水平、相關(guān)技術(shù)要點的有效執(zhí)行也是影響路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵。施工企業(yè)應(yīng)加強人員
職業(yè)道德與質(zhì)量意識的培訓(xùn),通過人員質(zhì)量意識的樹立,使其能夠在施工設(shè)備操作過程中始終以質(zhì)量為中心,進行設(shè)備的操作控制,以此來保障路基施工質(zhì)量。
3.2? 遵守因地制宜原則
施工中要遵守因地制宜原則,不可盲目選址施工,在公路中不同的位置對施工技術(shù)要求是不同的,在施工之前必須要先對路基土層進行細致考察和勘測,對于不同深度的軟土層采用合理的處理技術(shù)。如今,對于公路軟土地基處理技術(shù)來說缺少多種技術(shù)之間的比較。因此,在每段公路的路基處理過程中都要符合因地制宜原則[1]。
3.3? 加快對軟土路基處理的理論研究
在公路建設(shè)過程中,理論是施工技術(shù)的重要科學(xué)依據(jù)。只有根據(jù)理論和現(xiàn)場環(huán)境和材料確定合理的參數(shù)才能選取最優(yōu)的路基處理方法。而在公路施工中,關(guān)于軟土路基處理技術(shù)的研究理論是非常少的,因此應(yīng)當加快對路基處理的理論研究和人才培養(yǎng)。
4? ?結(jié)語
能否對軟土地基進行合理有效地處理,直接關(guān)系到公路能否正常運行,同時也是保證公路行車安全與行車速度的關(guān)鍵。因此,在實際的軟土地基施工過程中,要根據(jù)施工地的實際情況以及相應(yīng)的施工條件,從實際出發(fā),在保證高效益、低投入的情況下,選擇合適的軟土地基的處理方法,對其進行有效的施工。目前,對于軟土地基的處理方法多種多樣,有著各自的優(yōu)點與不足,因此,在選擇處理技術(shù)時,要根據(jù)路段的實際情況,因地制宜地制訂相應(yīng)的處理方案,同時,在施工的過程中,對其施工質(zhì)量進行必要控制,以提高公路的施工質(zhì)量,延長公路的使用壽命。
參考文獻:
[1]費鵬舉.公路施工中軟土路基處理技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材,2014,(24):199
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[3]齊佳,朱志敏.換填土施工工藝在公路軟基處理中的應(yīng)用[J].道路環(huán)保,2015,(04):61-63.
[4]田美存,胡芝福.排水固結(jié)法加固軟土地基綜述[J].廣東土木與建筑,2003,(03):56-58.