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【摘 要】随着公路工程项目的增多,很多软土地基上成了工程项目的施工场地。在软土地基上开展施工作业时,其中公路中的软土地基施工最令人担心,出现的问题也主要在这方面。因此,研究软土地基施工技术,就要全面进行考虑,采取有效措施,分清主次问题,对施工过程进行技术创新,促使公路工程项目的施工发展事项能够全面进步。
【关键词】公路施工;软土地基;施工技术
引言:
在公路建设中,软土地基是无法避免的问题,因为软土地基在空隙上是比较大的,同时渗透性比较小,在含水量上也非常高,因此,会导致公路工程施工中出现很多的问题。在公路工程中如果遇到软土地基情况,一定要采取必要的措施进行处理,否则的话会导致路基出现沉降过大的情况,同时也会导致路堤出现不稳定和路面开裂的情况。在公路工程施工中,一定要对软土地基处理问题进行重视,这样才能更好的保证公路在未来的使用性能。我国的国土面积非常大,这样就使得在不同的地区存在着地质情况不同的问题,因此,在进行公路工程施工的时候遇到各种地质情况都是有可能的。尽管不同地区的地质情况是不同的,但是在软土地基上进行公路工程的施工都会给公路的使用带来很大的影响。在公路工程施工中如果不对软土地基进行必要的处理,在公路建成以后会导致更加严重的后果,这样在公路维护方面也会出现费用增多的情况,为了更好的保证公路的使用效果,一定要对软土地基进行事先的处理,在处理技术方面也要进行必要的提高。
一、公路软土路基施工技术
1、采用堆载预压法。这种方法主要适用于超过或者跟设计荷载一样的填土荷载中,这样可以将地基提前固结住从而增强地基强度,使得工后的沉降减少。一旦强度指标达到施工设计标准时,需先将荷载卸掉,之后再来修筑公路的路面。在堆压预处理好路面后,地基便不会出现大的固结沉降。采用路堤填土当作堆载就可以最大限度的降低成本。施工填筑期间应该采用分层和分级的方法来施加荷载,以达到控制加荷速率的目的,也防止地基因剪切受到不必要的破坏,进而逐步提高地基的强度,取得较佳的施工效果。这种施工方法的原理非常成熟,而且施工流程比较简单,加之它也不需要采用特殊施工机械与材料,因而节省了大量的施工成本。因为软土地基的固结系数比较小,所以软土排水固结的时间就会比较长,因而工期会比较长。
2、采用真空预压法。施工人员经常把真空预压法应用到一些需要加固的软土地基里面,其关键点在于设置砂井和塑料排水板,之后还需在地面铺设一层砂垫层,砂垫层的上面还要覆盖一层不透气的密封膜从而将其和大气隔绝开,之后借助埋设在砂垫层里面的吸水管道,采取真空装置抽气并将膜里面的空气排出去,进而导致膜的内外都出现气压差,一旦气压差转化成作用在地基荷载上,地基就不会受到剪切破坏,所以非常有利于软土地基的处理。真空预压法不需要堆载,也就省去了加载以及卸荷工序的麻烦,进而缩短了预压所需的时间,从而节省了大量的堆载材料,另外由于使用设备和施工工艺都比较简单,所以不需要大型施工设备,便可以完成大面积的软土地基施工作业。
3、采取反压护道法。这种方法一般用于公路软土地基的两边,对其填筑适量的宽度以及高度的护道,从而确保路堤稳定性。反压护道法的作用在于可以起到很好的抗滑平衡的作用,促使抗滑力矩可以克服掉滑动力矩。对于高度施工人员需将其控制在路堤填土高度1/3到1/2之间。很多公路软土地基工程都会采用这种施工方法来处理,并且极大的保证了路基的稳定,取得了很好的施工效果。由于反压护道法不需要控制填土的速率,因而可以借助机械迅速的完成路基的填筑施工作业,然而该方法也存在着一定的不足之处,比如采用该方法对地基进行处理时,经常会产生大量的土方,造成很多的土地被占用。
4、采取水泥土搅拌桩法进行施工。水泥土搅拌桩也是当前胶接法处理软土地基方法中非常重要的一种,它主要是将水泥或者石灰等各种材料用作固化剂里面的主剂,之后借助一些特制深层搅拌机械,在地基的深处强制搅拌软土与固化剂,然后借助固化剂和软土之间形成的一系列物理反应和化学反应,促使软土充分固结层整体性和水稳定性以及强度非常好的地基,进而促使地基承载力提高,有效避免地基沉降量下降的现象出现。其它地基多数属于复合地基,需要由桩土一起来承担荷载。由于水泥搅拌桩施法的施工速度比较快,加上施工设备比较轻便,又方便移动,因而该施工方法很容易掌握,而且还具有处理深度非常大的优点。
5、采用换填垫层法。一般软弱土层厚度会很小,这时施工人员便可将公路路基下面需要处理的范围控制好或者将其全部挖除掉。对于一些强度非常大的软弱土一定要采用合适的土将其换填掉。在选择换填材料时必须结合公路工程所在区域软土地基的实际情况进行考虑,一般需要选取稳定性能极佳并且里面不会含有任何侵蚀性的施工材料,另外这种材料的渗水性必须很好,例如砾料。施工人员通常将把公路所在区域软土地基中的软土采用其它高质量材料换填掉的过程叫做换填法,也有叫做垫层法的,在采用换填法开展施工作业时,每个路段的施工长度需控制到2~3米之间,对于土方量要根据软弱土层的厚度来定。通常软弱土层非常厚的就需要适当的增加弃方上面的土方量,不过这样会导致工程施工成本增加;相反的则需减少土方量,而且还可以节省材料,降低工程的施工成本。
6、采取加筋路基法。一些路堤的沉降量比较小,在高路堤填土施工时应该采取土工布垫隔,以便防止软基与路基出现侧向的位移,进而增加侧向约束,将应力水平降低,促使荷载可以均匀分布。在采用土工布覆盖在路基上后需要摊铺平整,这样既有利于路基的刚度提高,还能保护好边坡,使得积水可以顺利排出去,这样地基的稳定性就可以增加。
二、施工控制技术
1.表层处理排水和过渡层填筑
挖纵向排水沟的方法是经常使用的表层处理排水常用的方法,这样可以将水完全有效的引出路基之外。挖排水沟的时候要注意利用路基的坡度和天然环境,比如周围具有较大的水库湖泊等自然条件,也可以将临时排水沟和长期排水设置结合联合使用。 过渡层的作用是用来方便原料和机械进厂,方便施工,并且以工程所使用的机械行车为基础而填筑的。
2.砂垫层填筑
港区公路软土层较厚,在表层排水和过渡层填筑之后就是砂垫层填筑,填筑的方式为填筑0.5~1.0m厚的砂垫层,做到一次成型。砂垫层填筑不仅可以达到固结软土层的效果,而且能够起到排水的作用,达到降低水位的目的。
3.袋装砂井施工
袋装砂井施工是软土地基工程中十分重要的一个步骤,施工过程必须按照设计图纸的要求,做到事无巨细,仔细认真。施工过程中,每台机械的负责人员要记录机械的桩号、部位和其他技术指标,当发现粗大误差的时候,及时通知技术人员及时处理。袋装砂井施工要做到两个方面的控制;砂井间距控制和倾斜度控制,前者保证竖井分布均匀,后者保证竖井在垂直方向上竖直。
4.粉喷桩施工
袋装砂井之后,开挖锚固沟,然后进行土工布施工,最后进行粉喷桩施工。其中水泥用量、复搅深度、管道压力差控制、送风量等技术参数,图纸和规范都有明确详细的记录。主要的工艺流程为:防线钻机定位、搅拌喷粉、提升钻杆。每当搅杆到了设计的位置后重复这个工艺流程,如此往复,直到下一个桩位。
5.真空堆载预压处理
在完成砂垫层和袋装砂井之后,就要进行真空堆载预压处理,其主要方式是在砂垫层上铺设不透气的PVR薄膜,利用射流真空泵将空气和水分排出,加快软地基固结作用,达到加固地基的作用。
三、工程检测和监测
公路工程的软土地基施工工程是一项复杂而且严峻的工程。工程检测和监测是施工过程中不可或缺的工作步骤,不仅可以提供真实有效的实时数据,而且能够保证整个工程有条不紊井然有序的进行,当事故或者不正常现象发生的时候,监控人员可以及时通知技术人员,马上进行研究处理。除了工程检测和监测以外,还要严格控制工程进度,不可操之过急,一切工作都要按照设计图纸施工。比如真空堆载预压处理过程中的周围墙体必须按照设计规范同时砌筑,每天可砌高度不应该超过1.8m左右。混凝土构件浇筑也要控制好力度防止重心偏离,受压不均匀。施工人员在工作工程中一定要以标准规范为依据,切勿仅凭施工经验,施工过程中胡干蛮干,不断提升自己的专业施工水平,确实认识到标准规范的重要性,埋头苦干。
结语:
公路路基工程的施工质量对整个公路有着十分重要的意义,将影响到公路的施工质量和使用寿命,而路基的基础承载能力在很大程度上取决于软土路基的处理质量。软土路基是在公路工程中非常常见的一种情况,近些年的技术发展及施工经验积累已经形成了较多的实用的软土地基处理技术,在进行路基处理的时候要现场考察软土地基的具体情况,要对公路性质、地基概况等进行综合分析,再决定采取何种处理方法,在某些地质情况十分的地段,还可以采用多种处理技术相结合的方式。当然,在此后的公路路基工程发展中,还需要不断的实践经验积累,多学习先进技术,多反思总结,软土路基施工处理的发展做出贡献。
参考文献:
[1]彭介田,张顺喜.浅析碎石桩在处理软基中的应用[J].公路交通科技(应用技术版)
[2]车欣燕,施建振.南京绕越高速公路东南段软土地基处理优化分析[J].河北交通科技
[3]姜殿坤.浅谈道路工程中软土地基的加固方法[J].黑龙江科技信息
【关键词】公路施工;软土地基;施工技术
引言:
在公路建设中,软土地基是无法避免的问题,因为软土地基在空隙上是比较大的,同时渗透性比较小,在含水量上也非常高,因此,会导致公路工程施工中出现很多的问题。在公路工程中如果遇到软土地基情况,一定要采取必要的措施进行处理,否则的话会导致路基出现沉降过大的情况,同时也会导致路堤出现不稳定和路面开裂的情况。在公路工程施工中,一定要对软土地基处理问题进行重视,这样才能更好的保证公路在未来的使用性能。我国的国土面积非常大,这样就使得在不同的地区存在着地质情况不同的问题,因此,在进行公路工程施工的时候遇到各种地质情况都是有可能的。尽管不同地区的地质情况是不同的,但是在软土地基上进行公路工程的施工都会给公路的使用带来很大的影响。在公路工程施工中如果不对软土地基进行必要的处理,在公路建成以后会导致更加严重的后果,这样在公路维护方面也会出现费用增多的情况,为了更好的保证公路的使用效果,一定要对软土地基进行事先的处理,在处理技术方面也要进行必要的提高。
一、公路软土路基施工技术
1、采用堆载预压法。这种方法主要适用于超过或者跟设计荷载一样的填土荷载中,这样可以将地基提前固结住从而增强地基强度,使得工后的沉降减少。一旦强度指标达到施工设计标准时,需先将荷载卸掉,之后再来修筑公路的路面。在堆压预处理好路面后,地基便不会出现大的固结沉降。采用路堤填土当作堆载就可以最大限度的降低成本。施工填筑期间应该采用分层和分级的方法来施加荷载,以达到控制加荷速率的目的,也防止地基因剪切受到不必要的破坏,进而逐步提高地基的强度,取得较佳的施工效果。这种施工方法的原理非常成熟,而且施工流程比较简单,加之它也不需要采用特殊施工机械与材料,因而节省了大量的施工成本。因为软土地基的固结系数比较小,所以软土排水固结的时间就会比较长,因而工期会比较长。
2、采用真空预压法。施工人员经常把真空预压法应用到一些需要加固的软土地基里面,其关键点在于设置砂井和塑料排水板,之后还需在地面铺设一层砂垫层,砂垫层的上面还要覆盖一层不透气的密封膜从而将其和大气隔绝开,之后借助埋设在砂垫层里面的吸水管道,采取真空装置抽气并将膜里面的空气排出去,进而导致膜的内外都出现气压差,一旦气压差转化成作用在地基荷载上,地基就不会受到剪切破坏,所以非常有利于软土地基的处理。真空预压法不需要堆载,也就省去了加载以及卸荷工序的麻烦,进而缩短了预压所需的时间,从而节省了大量的堆载材料,另外由于使用设备和施工工艺都比较简单,所以不需要大型施工设备,便可以完成大面积的软土地基施工作业。
3、采取反压护道法。这种方法一般用于公路软土地基的两边,对其填筑适量的宽度以及高度的护道,从而确保路堤稳定性。反压护道法的作用在于可以起到很好的抗滑平衡的作用,促使抗滑力矩可以克服掉滑动力矩。对于高度施工人员需将其控制在路堤填土高度1/3到1/2之间。很多公路软土地基工程都会采用这种施工方法来处理,并且极大的保证了路基的稳定,取得了很好的施工效果。由于反压护道法不需要控制填土的速率,因而可以借助机械迅速的完成路基的填筑施工作业,然而该方法也存在着一定的不足之处,比如采用该方法对地基进行处理时,经常会产生大量的土方,造成很多的土地被占用。
4、采取水泥土搅拌桩法进行施工。水泥土搅拌桩也是当前胶接法处理软土地基方法中非常重要的一种,它主要是将水泥或者石灰等各种材料用作固化剂里面的主剂,之后借助一些特制深层搅拌机械,在地基的深处强制搅拌软土与固化剂,然后借助固化剂和软土之间形成的一系列物理反应和化学反应,促使软土充分固结层整体性和水稳定性以及强度非常好的地基,进而促使地基承载力提高,有效避免地基沉降量下降的现象出现。其它地基多数属于复合地基,需要由桩土一起来承担荷载。由于水泥搅拌桩施法的施工速度比较快,加上施工设备比较轻便,又方便移动,因而该施工方法很容易掌握,而且还具有处理深度非常大的优点。
5、采用换填垫层法。一般软弱土层厚度会很小,这时施工人员便可将公路路基下面需要处理的范围控制好或者将其全部挖除掉。对于一些强度非常大的软弱土一定要采用合适的土将其换填掉。在选择换填材料时必须结合公路工程所在区域软土地基的实际情况进行考虑,一般需要选取稳定性能极佳并且里面不会含有任何侵蚀性的施工材料,另外这种材料的渗水性必须很好,例如砾料。施工人员通常将把公路所在区域软土地基中的软土采用其它高质量材料换填掉的过程叫做换填法,也有叫做垫层法的,在采用换填法开展施工作业时,每个路段的施工长度需控制到2~3米之间,对于土方量要根据软弱土层的厚度来定。通常软弱土层非常厚的就需要适当的增加弃方上面的土方量,不过这样会导致工程施工成本增加;相反的则需减少土方量,而且还可以节省材料,降低工程的施工成本。
6、采取加筋路基法。一些路堤的沉降量比较小,在高路堤填土施工时应该采取土工布垫隔,以便防止软基与路基出现侧向的位移,进而增加侧向约束,将应力水平降低,促使荷载可以均匀分布。在采用土工布覆盖在路基上后需要摊铺平整,这样既有利于路基的刚度提高,还能保护好边坡,使得积水可以顺利排出去,这样地基的稳定性就可以增加。
二、施工控制技术
1.表层处理排水和过渡层填筑
挖纵向排水沟的方法是经常使用的表层处理排水常用的方法,这样可以将水完全有效的引出路基之外。挖排水沟的时候要注意利用路基的坡度和天然环境,比如周围具有较大的水库湖泊等自然条件,也可以将临时排水沟和长期排水设置结合联合使用。 过渡层的作用是用来方便原料和机械进厂,方便施工,并且以工程所使用的机械行车为基础而填筑的。
2.砂垫层填筑
港区公路软土层较厚,在表层排水和过渡层填筑之后就是砂垫层填筑,填筑的方式为填筑0.5~1.0m厚的砂垫层,做到一次成型。砂垫层填筑不仅可以达到固结软土层的效果,而且能够起到排水的作用,达到降低水位的目的。
3.袋装砂井施工
袋装砂井施工是软土地基工程中十分重要的一个步骤,施工过程必须按照设计图纸的要求,做到事无巨细,仔细认真。施工过程中,每台机械的负责人员要记录机械的桩号、部位和其他技术指标,当发现粗大误差的时候,及时通知技术人员及时处理。袋装砂井施工要做到两个方面的控制;砂井间距控制和倾斜度控制,前者保证竖井分布均匀,后者保证竖井在垂直方向上竖直。
4.粉喷桩施工
袋装砂井之后,开挖锚固沟,然后进行土工布施工,最后进行粉喷桩施工。其中水泥用量、复搅深度、管道压力差控制、送风量等技术参数,图纸和规范都有明确详细的记录。主要的工艺流程为:防线钻机定位、搅拌喷粉、提升钻杆。每当搅杆到了设计的位置后重复这个工艺流程,如此往复,直到下一个桩位。
5.真空堆载预压处理
在完成砂垫层和袋装砂井之后,就要进行真空堆载预压处理,其主要方式是在砂垫层上铺设不透气的PVR薄膜,利用射流真空泵将空气和水分排出,加快软地基固结作用,达到加固地基的作用。
三、工程检测和监测
公路工程的软土地基施工工程是一项复杂而且严峻的工程。工程检测和监测是施工过程中不可或缺的工作步骤,不仅可以提供真实有效的实时数据,而且能够保证整个工程有条不紊井然有序的进行,当事故或者不正常现象发生的时候,监控人员可以及时通知技术人员,马上进行研究处理。除了工程检测和监测以外,还要严格控制工程进度,不可操之过急,一切工作都要按照设计图纸施工。比如真空堆载预压处理过程中的周围墙体必须按照设计规范同时砌筑,每天可砌高度不应该超过1.8m左右。混凝土构件浇筑也要控制好力度防止重心偏离,受压不均匀。施工人员在工作工程中一定要以标准规范为依据,切勿仅凭施工经验,施工过程中胡干蛮干,不断提升自己的专业施工水平,确实认识到标准规范的重要性,埋头苦干。
结语:
公路路基工程的施工质量对整个公路有着十分重要的意义,将影响到公路的施工质量和使用寿命,而路基的基础承载能力在很大程度上取决于软土路基的处理质量。软土路基是在公路工程中非常常见的一种情况,近些年的技术发展及施工经验积累已经形成了较多的实用的软土地基处理技术,在进行路基处理的时候要现场考察软土地基的具体情况,要对公路性质、地基概况等进行综合分析,再决定采取何种处理方法,在某些地质情况十分的地段,还可以采用多种处理技术相结合的方式。当然,在此后的公路路基工程发展中,还需要不断的实践经验积累,多学习先进技术,多反思总结,软土路基施工处理的发展做出贡献。
参考文献:
[1]彭介田,张顺喜.浅析碎石桩在处理软基中的应用[J].公路交通科技(应用技术版)
[2]车欣燕,施建振.南京绕越高速公路东南段软土地基处理优化分析[J].河北交通科技
[3]姜殿坤.浅谈道路工程中软土地基的加固方法[J].黑龙江科技信息