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[摘 要]随着我国城镇化进程的不断推进,路网建设基础工程项目越来越多,在公路项目施工中,公路施工人员要充分考虑施工现场的地质构造和地理环境,选择合适的软土地基处理技术,进而最大程度的保障公路的施工质量。
[关键词]软土 公路施工 地基处理 技术
中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0103-01
在公路施工中,软土地基的处理是影响公路施工质量的主要因素之一。由于软土地基最基本的特征包括,空气系数过高、可压缩性强、透水性差等,如果在公路施工中对软土地基处理不当,将会大大减弱地基的固有强度,引发地基下沉、公路开裂错层等现象的发生,进而导致公路路况变差,无法正常使用。随着工程技术的不断进步,对于软土地基的处理,施工技术越来越科学,处理技术应用也越来越广泛。本文浅析了几种常用软土地基处理技术及其特点,针对软土地基处理技术实际应用中存在的问题,提出了相应的解决措施。
一、软土地基处理技术及其特点
1.1 强夯地基法
所谓强夯地基法,就是利用一个重力较大的锤子,从一定的高度迅速下落,将地基进行强制夯实。当重锤下落停止后,会将原来较为疏松的土质砸实,使得土壤密度增加,进而使软土地基变得较为坚实。此种软土地基最大的特点就是操作简单、处理效果好。随着机械化程度的不断提高,已经出现专业的打夯机来替代重锤,大大减少了人力成本的投入,提高了软体地基处理效率,然而此种处理技术也存在很大的局限性,一般对土质要求较高,主要适用于砂性土和非饱和粘性土,故在北方平原公路施工中最常用的软土地基处理技术就是强夯地基法。
1.2 地基换填法
所谓地基换填法,主要是将公路施工路段的软性黏土彻底清理掉,然后换用硬度较高、地面结合性能较好的砂土或碎石重新填充到公路施工路段,夯实地基的处理技术。地基换填法可适用的路况较为特殊,针对无法用强夯地基法直接夯实公路施工路段地基的,方可考虑采用此法。地基换填法由于将施工路段的整个地基全部替换,所以工程量较大,施工成本明显增加,处理过程较为繁琐,主要适用于黄土或淤泥路段的公路施工软土地基处理。地基换填法通常会与其他处理技术一起使用,进而保障地基的夯实质量。
1.3 石灰块硬化地基法
石灰块硬化地基的基本原理就是在软土地基中通过填入生石块以及一切辅助掺合料,利用石灰的天然化学特性:具有强吸水、放热的特点,将钙离子通过与软土土质的离子交换作用渗入到地基,形成石灰块复合地基,进而增强软土地基的物理力学性能,减少地基的下沉距离。由于渗入地基的钙离子可以借助自然条件生成碳酸钙硬质保护层,主要适用于杂填土和略微带有粘性的软土路段。此种处理技术对于良性土壤的破坏程度较大,一般不用于农田间的公路施工当中。
1.4 深入地层搅拌法
深入地层搅拌法主要借助搅拌机对软土路段,填入的软土固化剂与地基较为深层的硬质地层互相混合均匀,使得公路施工路段浅层的软土变为较为坚硬的地基,增强地基的渗水性能。此种软土地基处理技术可以有效的保障施工地基的稳定性,借助软土地基的自然下沉特性,填入合适的固化剂,避免了硬化地基因过高而需要清除一部分地基层的工作量。深入地层搅拌法主要适合湿地地表软土层较浅的公路施工项目。填入的固化剂最常用的就是水泥,通过吸水固化,进而大大提高地基的坚实程度。
1.5 高压喷射注浆法
高压浆液压力一般要在25MPa以上,借助地基打孔设备,将高压浆液喷嘴插入软土层的预定位置,然后借助高压,对软土层的原有土体进行破坏,并将土体与高压浆液进行充分混合,通过固化反应增加软土地基的强度和硬度。高压喷射注浆法最大的特点就是不受地基路况的限制,主要通过管道,将高压浆液注入预定的软土地基位置。除此之外,为了提高高压浆液的混合、喷出效率,可以合理增加喷管数量,操作较为简单,受路况影响程度最低。此法主要适用于不含沙砾的公路施工路段的地质层。
二、软土地基处理技术应用过程中存在的问题
2.1.处理方法选用不科学
在公路施工中,不同的地理環境和地基条件需要根据实际情况进行软土地基处理技术方案的设计和筛选。然而,在实际公路施工中,施工人员和相关施工单位,为了缩短工期,承接更多的公路建设项目,对于地基的状况并没有做到充分的勘测和分析,这样必然造成选用的软土地基处理技术存在一定的盲目性,不科学性。例如,许多城市公路使用寿命大大短于公路建设的设计寿命,这就在无形之中增加了公路施工成本。公路建设的目标是要保障公路的安全和舒适性能,这就对路基处理技术的选择提出严格的要求,在公路施工中处理方法的不科学对于后期施工维护的影响也很大。
2.2.监管不到位
在公路施工中软土地基处理方案确定后,相关部门对于施工人员和施工现场的监管并不到位,出现了以劣质的公路建筑材料来替代优质的材料使用,施工人员不能严格按照选定的处理技术施工方案进行施工,这就对公路的施工质量带来威胁。为了尽可能节省公路施工成本,对于施工人员的素质监管不足,许多施工人员对于软土地基处理技术并不了解,导致在施工过程中问题百出,大大延长了公路施工周期,对于处理技术不能贯彻落实,这也就失去了地基处理的意义和作用。
2.3.施工设施陈旧
近年来,虽然软土地基处理技术无论从理论上还是应用上,都获得了巨大的发展与进步,然而对于公路施工地基处理的设备,例如打孔机、喷浆机等设备依然采用上世纪年代末公路地基处理的设备。用于工程施工的设施严重滞后,极大影响了公路施工软土地基处理技术特征的展现,落后的施工设备已经无法满足现代公路施工的更多软土地基处理技术的实施要求,对于公路的施工质量也是难以得到有效的质量保障。
三、解决措施 3.1 完善公路施工监管体系
首先,要加强对于处理技术施工人员的监管,无论是一线工人还是有关领导,通过匿名举报、互相监督机制,来保障施工方案的顺利实施;其次,加强对于软土地基处理技术筛选过程的监管,一些不法承建商,为了获取自身最大的利益,对于施工方案的确定,以节省投入成本为原则,而不顾及施工质量;最后,加强公路验收工作的监管。将监管做到闭环式,进而才能彻底扭转现有的不良局面。
3.2 做好软土地基勘测分析工作
不能因地制宜的选取软土地基处理技术,主要有两方面原因,一方面是对于公路施工前地质勘测分析工作准备不足,另一方面是对于现有的处理技术认识和理解不到位。前文简述了不同处理技术的特点。所以,要加强对于施工人员的处理技术培训工作,提高施工人员的技能;同时,要重视勘测工作,细化公路地质勘测分析流程,提高勘测质量。除此之外,还要善于分析总结做过的公路施工项目,增长处理经验。
3.3 及时更新施工设备和处理技术
我国工业化起步较晚,对于公路施工设备,可以向一些发达国家引进先进的设备,借助国外的先进公路施工设备来弥补国内机械的空白。也可以引进国外公路软土地基处理技术专家,协助国内施工单位,筛选和优化处理技术施工方案,研发并形成符合中国地基状况的地基处理技术。此外,处理技术的更新不单单指全新的技术,而是要根据不同的施工现状,采用不同常用地基处理技术相结合的方式来保障公路的施工质量。
四、结论
软土地基處理技术得到了不断完善与应用,在公路施工中,软土地基处理质量直接影响公路的施工质量和公路的承载性能。本文列举了5中目前公路施工常用的处理技术,针对处理中存在的人为因素的影响,要首先以提高施工人员素质为前提,加强施工过程的监管。
参考文献
[1] 陈慧荣,关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]―《中国新技术新产品》―2013(4)
[2] 吴金,浅议公路施工中的软土地基处理技术[J]―《交通建设》―2014(2)
[3] 陈远军 公路工程施工中软土地基处理技术措施[J]―《交通工程》―2015(8)
作者简介
何飞,男,出生年月1985.02.。毕业院校:山西交通学院
[关键词]软土 公路施工 地基处理 技术
中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0103-01
在公路施工中,软土地基的处理是影响公路施工质量的主要因素之一。由于软土地基最基本的特征包括,空气系数过高、可压缩性强、透水性差等,如果在公路施工中对软土地基处理不当,将会大大减弱地基的固有强度,引发地基下沉、公路开裂错层等现象的发生,进而导致公路路况变差,无法正常使用。随着工程技术的不断进步,对于软土地基的处理,施工技术越来越科学,处理技术应用也越来越广泛。本文浅析了几种常用软土地基处理技术及其特点,针对软土地基处理技术实际应用中存在的问题,提出了相应的解决措施。
一、软土地基处理技术及其特点
1.1 强夯地基法
所谓强夯地基法,就是利用一个重力较大的锤子,从一定的高度迅速下落,将地基进行强制夯实。当重锤下落停止后,会将原来较为疏松的土质砸实,使得土壤密度增加,进而使软土地基变得较为坚实。此种软土地基最大的特点就是操作简单、处理效果好。随着机械化程度的不断提高,已经出现专业的打夯机来替代重锤,大大减少了人力成本的投入,提高了软体地基处理效率,然而此种处理技术也存在很大的局限性,一般对土质要求较高,主要适用于砂性土和非饱和粘性土,故在北方平原公路施工中最常用的软土地基处理技术就是强夯地基法。
1.2 地基换填法
所谓地基换填法,主要是将公路施工路段的软性黏土彻底清理掉,然后换用硬度较高、地面结合性能较好的砂土或碎石重新填充到公路施工路段,夯实地基的处理技术。地基换填法可适用的路况较为特殊,针对无法用强夯地基法直接夯实公路施工路段地基的,方可考虑采用此法。地基换填法由于将施工路段的整个地基全部替换,所以工程量较大,施工成本明显增加,处理过程较为繁琐,主要适用于黄土或淤泥路段的公路施工软土地基处理。地基换填法通常会与其他处理技术一起使用,进而保障地基的夯实质量。
1.3 石灰块硬化地基法
石灰块硬化地基的基本原理就是在软土地基中通过填入生石块以及一切辅助掺合料,利用石灰的天然化学特性:具有强吸水、放热的特点,将钙离子通过与软土土质的离子交换作用渗入到地基,形成石灰块复合地基,进而增强软土地基的物理力学性能,减少地基的下沉距离。由于渗入地基的钙离子可以借助自然条件生成碳酸钙硬质保护层,主要适用于杂填土和略微带有粘性的软土路段。此种处理技术对于良性土壤的破坏程度较大,一般不用于农田间的公路施工当中。
1.4 深入地层搅拌法
深入地层搅拌法主要借助搅拌机对软土路段,填入的软土固化剂与地基较为深层的硬质地层互相混合均匀,使得公路施工路段浅层的软土变为较为坚硬的地基,增强地基的渗水性能。此种软土地基处理技术可以有效的保障施工地基的稳定性,借助软土地基的自然下沉特性,填入合适的固化剂,避免了硬化地基因过高而需要清除一部分地基层的工作量。深入地层搅拌法主要适合湿地地表软土层较浅的公路施工项目。填入的固化剂最常用的就是水泥,通过吸水固化,进而大大提高地基的坚实程度。
1.5 高压喷射注浆法
高压浆液压力一般要在25MPa以上,借助地基打孔设备,将高压浆液喷嘴插入软土层的预定位置,然后借助高压,对软土层的原有土体进行破坏,并将土体与高压浆液进行充分混合,通过固化反应增加软土地基的强度和硬度。高压喷射注浆法最大的特点就是不受地基路况的限制,主要通过管道,将高压浆液注入预定的软土地基位置。除此之外,为了提高高压浆液的混合、喷出效率,可以合理增加喷管数量,操作较为简单,受路况影响程度最低。此法主要适用于不含沙砾的公路施工路段的地质层。
二、软土地基处理技术应用过程中存在的问题
2.1.处理方法选用不科学
在公路施工中,不同的地理環境和地基条件需要根据实际情况进行软土地基处理技术方案的设计和筛选。然而,在实际公路施工中,施工人员和相关施工单位,为了缩短工期,承接更多的公路建设项目,对于地基的状况并没有做到充分的勘测和分析,这样必然造成选用的软土地基处理技术存在一定的盲目性,不科学性。例如,许多城市公路使用寿命大大短于公路建设的设计寿命,这就在无形之中增加了公路施工成本。公路建设的目标是要保障公路的安全和舒适性能,这就对路基处理技术的选择提出严格的要求,在公路施工中处理方法的不科学对于后期施工维护的影响也很大。
2.2.监管不到位
在公路施工中软土地基处理方案确定后,相关部门对于施工人员和施工现场的监管并不到位,出现了以劣质的公路建筑材料来替代优质的材料使用,施工人员不能严格按照选定的处理技术施工方案进行施工,这就对公路的施工质量带来威胁。为了尽可能节省公路施工成本,对于施工人员的素质监管不足,许多施工人员对于软土地基处理技术并不了解,导致在施工过程中问题百出,大大延长了公路施工周期,对于处理技术不能贯彻落实,这也就失去了地基处理的意义和作用。
2.3.施工设施陈旧
近年来,虽然软土地基处理技术无论从理论上还是应用上,都获得了巨大的发展与进步,然而对于公路施工地基处理的设备,例如打孔机、喷浆机等设备依然采用上世纪年代末公路地基处理的设备。用于工程施工的设施严重滞后,极大影响了公路施工软土地基处理技术特征的展现,落后的施工设备已经无法满足现代公路施工的更多软土地基处理技术的实施要求,对于公路的施工质量也是难以得到有效的质量保障。
三、解决措施 3.1 完善公路施工监管体系
首先,要加强对于处理技术施工人员的监管,无论是一线工人还是有关领导,通过匿名举报、互相监督机制,来保障施工方案的顺利实施;其次,加强对于软土地基处理技术筛选过程的监管,一些不法承建商,为了获取自身最大的利益,对于施工方案的确定,以节省投入成本为原则,而不顾及施工质量;最后,加强公路验收工作的监管。将监管做到闭环式,进而才能彻底扭转现有的不良局面。
3.2 做好软土地基勘测分析工作
不能因地制宜的选取软土地基处理技术,主要有两方面原因,一方面是对于公路施工前地质勘测分析工作准备不足,另一方面是对于现有的处理技术认识和理解不到位。前文简述了不同处理技术的特点。所以,要加强对于施工人员的处理技术培训工作,提高施工人员的技能;同时,要重视勘测工作,细化公路地质勘测分析流程,提高勘测质量。除此之外,还要善于分析总结做过的公路施工项目,增长处理经验。
3.3 及时更新施工设备和处理技术
我国工业化起步较晚,对于公路施工设备,可以向一些发达国家引进先进的设备,借助国外的先进公路施工设备来弥补国内机械的空白。也可以引进国外公路软土地基处理技术专家,协助国内施工单位,筛选和优化处理技术施工方案,研发并形成符合中国地基状况的地基处理技术。此外,处理技术的更新不单单指全新的技术,而是要根据不同的施工现状,采用不同常用地基处理技术相结合的方式来保障公路的施工质量。
四、结论
软土地基處理技术得到了不断完善与应用,在公路施工中,软土地基处理质量直接影响公路的施工质量和公路的承载性能。本文列举了5中目前公路施工常用的处理技术,针对处理中存在的人为因素的影响,要首先以提高施工人员素质为前提,加强施工过程的监管。
参考文献
[1] 陈慧荣,关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]―《中国新技术新产品》―2013(4)
[2] 吴金,浅议公路施工中的软土地基处理技术[J]―《交通建设》―2014(2)
[3] 陈远军 公路工程施工中软土地基处理技术措施[J]―《交通工程》―2015(8)
作者简介
何飞,男,出生年月1985.02.。毕业院校:山西交通学院