摘  要:近些年来,随着我国社会经济不断发展进步,促使我国公路交通行业领域得到相应的发展。而软基处理工作作为公路路基工程施工的重要内容,对施工项目的整体质量产生直接影响。在公路路基工程施工中合理运用软基处理技术,能够有效提升公路的安全性。现阶段,软基处理技术在我国公路建设施工过程中运用尚未达到成熟阶段,仍存在一些不足之处。鉴于此,本文主要针对公路路基工程施工中软基处理进行详细的阐述说明。

关键词:公路;路基;软基处理

中图分类号:U416.1    文献标识码:A    文章编号:1671-2064(2019)24-0000-00

0 引言

软土地基处理的好与坏在一定程度上对公路的承载能力产生直接影响,甚至会对公路的整体质量安全构成威胁,严重影响公路的日后运营使用。因此,在公路工程建设过程中合理运用软基处理技术,不仅能够提升公路的质量,还可以有效提升我国社会经济以及社会效益。目前,公路工程中的软土地基施工技术各式各样,五花八门,在公路工程实际施工过程中,相关施工人员与地基构造技术人员需要对当地的土壤结构、气候条件、交通运输情况等多方因素进行综合考虑,从而制定一套科学合理的软土地基施工计划,同时,合理选择施工材料,保证公路工程的安全稳定,进而为行人出行提供安全保障。

1 公路路基工程施工中软基处理的原则

在软土地基正式处理之前,需要对施工地段进行实地勘查,以此对施工低端的软土地质情况进行了解和掌握,结合勘查实际情况,制定合理的解决措施。尤其是地质复杂的施工地段,在施工过程中需要运用分区管理方式进行施工,结合不同分区的情况,制定适宜的软基处理方案。而施工管理人员需要抵达施工现场,对现场实况进行了解分析,从而制定科学合理的施工方案,并且对软基处理所需的相关机械设备、物资以及人员等进行及时调整。在软基处理过程中,施工管理人员要对当地的气候条件加强重视和关注,尽量在晴朗天气时施工,从而保证施工期间的天气状况符合施工需求。除此之外,软基施工人员在施工过程中,要严格按照相关技术和操作规范、施工工艺以及方法进行规范操作,合理运用先进的施工机械设备,促使施工工期有效缩短。

2 软土地基的特征以及危害

一般情况下,软土主要是指滨海、谷底以及河滩沉积等天然含水量比较高、孔隙大以及压缩性比较高的抗剪强度低的一种细粒土。软土本身具备压缩性高、固结系数小、灵敏度高且透水性差等诸多特点(如表1)。

软土地基特征以及危害主要表现在以下几个方面:

(1)与正常地基相比而言,软土地基内的空隙比较大,并且强度以及载荷的承载能力极低,因此,软土地基的压缩系数过高,极易出现沉降问题。一旦软土特性无法得到合理改善,则会对公路的整体质量产生影响。

(2)在软土地基进行一般处理后,经过长时间使用,软土地基会发生变形,致使其具备一定的触变性以及流动性。一旦软土地基变形严重,公路则会发生塌陷。由此可见,为了保证软土地基的稳定性和安全性,必须合理运用加固施工技术。

(3)由于软土地基的土质比较松软,并且土质主要由黏土粒、粉土粒构成,同时,土粒表面的负电荷比较多,致使大量水蒸气被吸入软土之中,造成软土地基内部含水量过高。随着含水量逐渐增加,其空隙数量也会随着发生变化,致使软土地基的地质条件越来越恶劣,从而形成一种恶性循环。

3 公路路基工程施工中软基处理的发展现状

伴随社会的不断发展进步,促使交通运输领域越来越发达,并且行驶车辆大幅度增加,而延长公路使用寿命成为公路使用过程中最为关键的热门话题。在我国公路路基工程施工中软基处理发展过程中主要存在以下几点不足之处:

(1)设计不合理,致使公路路基施工整体水平比较低。一般情况下,我国大部分公路设计人员常常忽略设计问题,在设计图纸过程中并未抵达施工现场进行实地勘查。在公路施工过程中遇到道路积水等问题时,并未对图纸进行改进,依然采用原有的设计图纸进行施工,致使公路出现一系列质量问题。因此,在公路路基设计过程中,需结合实际情况进行合理设计。

(2)软基处理方式不合理。软基处理方式作为公路路基软基处理发展过程中的重要内容,而部分公路设计人员都具备丰富的工作经验,致使其借鉴以往的经验对软基进行设计处理,但由于每段公路的地形大不相同,单凭工作经验进行设计,则会导致公路出现排水不畅等问题现象。因此,相关设计人员在设计过程中,需要结合实际施工情况进行施工,促使公路质量得到提升。

(3)设计人员的专业水平比较低。由于软基处理工作对专业性要求比较高,而设计人员的专业水平对公路的整体建设水平产生直接影响。

4 软基处理在公路路基工程施工中的必要性

由于以往的公路路基工程对线路等级要求相对比较低,并且路桥施工数量不多,因此,对软土地基处理并不多。但是伴随着交通运输行业的快速发展,促使公路桥梁施工数量逐渐增加,并且路基处理工程也随之增加。软土地基在一定程度上具备极大的危害性,一旦处理不当,则会引发一系列的问题现象,故而,为了保证公路工程安全施工和正常运营,必须对软土地基处理工作加强重视和关注。

5 公路路基工程施工中软基处理的有效措施

5.1 固结排水法

在有机质粘土以及饱和粘土进行地基处理的过程中,主要采用固结排水法。而固结排水法在实际运用的过程中,需将竖向排水体与水平排水的砂垫层进行有机结合,从而形成排水系统,促使其在软基处理过程中充分发挥自身的作用,保证软土地基固结速度逐渐加快,有效缩短地基空隙中的排水距离,从而对原有的排水边界进行合理的优化。除此之外,在固结排水法应用过程中,要对软土的渗透能力或软土层的厚度进行综合考虑,如果地表之间距离比较相近时,需要在地表合理铺设砂垫层,不需要对竖向排水体进行过多的设置。一般情况下,当水平砂垫层厚度达到五十公分时,需要利用中砂或者是粗砂进行施工。而水平砂垫层要大于公路路基两边一百公分,从而保证路面排水通畅。在竖向排水设置过程中,主要采用塑料排水板进行施工,以此对水平砂垫层和竖向排水层进行连通处理。对于过厚的砂垫层以及横坡,需要先对其进行排水,然后再进行构建。在软土地基处理完成之后,其固结性得到合理改善,并排水固结效果得到提升。

5.2 强夯处理技术

在公路路基工程施工中软土地基处理过程中,合理利用强夯处理技术,能够有效提升软土地基本身的有效承载力。其主要从某个高度利用重锤自由落地夯击的方式,促使软土地基快速实施凝结。一般情况下,在软基处理过程中运用强夯处理技术时,主要将超过10t的铁锤直接上升的10米以上的高度,然后让其自由落地,直接砸下,借助铁锤下降所带来的巨大冲力,促使软土地基的精密度增加,进而促使软土地基处理效果得以实现。但是强夯处理技术在使用过程中存在一定的局限性,因此,该处理技术通畅应用在砂性土或者部分非饱和性的粘土软基处理中,要求其具备一定的连续性。

5.3 软土地基加固处理技术

为了有效避免公路路基因软基基础而发生开裂、塌陷等一系列问题现象,在公路路基工程施工过程中,必须对软基进行加固处理。路基中的沙井主要借助打桩工具在路基上进行钻眼,每个钻眼直径控制在三十厘米左右,而每个沙井之间的距离设置在一米左右。然后将粗砂注入到各个砂井之中,从而形成坚实的砂柱,并且在砂井顶部合理铺设砂层,从而保证各个砂井之间的连通性,促使路基中的水渗入到人工排水通道之中。在软土路基铺设过程中,极易出现各种各样的问题现象。一旦公路路基施工过程中出现此种土质,必须结合实际情况,进行谨慎处理。同时,在路基填土过程中,要对土质的含水量加强重视和关注,从而保证路基铺设的压实度值符合相关要求标准。一旦公路的密实度与相关规定要求不相符,在公路通车使用后,公路极有可能出现路基失稳或过量沉陷等问题现象,甚至威胁出行人员的人身安全。

5.4 挤密桩法

所谓的挤密桩法主要是通过冲击或者是震动的方式方法,将圆柱形钢质桩管打入原地基,待桩管拔出后形成一个桩孔,然后利用素土、灰土、石灰土以及水泥土等施工材料对桩孔进行回填,以此对桩孔进行夯实,从而形成大直径桩体和原地基形成的复合地基,进而承受公路表面的荷载。挤密桩法在使用过程中,不需要取土,只要在原有地基基础上进行挤压施工,从而形成横向紧密的桩孔,因此,施工工作量减少,而施工进度大大加快,进而促使工程造价降低。一般情况下,灰土、素土挤密桩法主要在地下水位以上的湿陷性黄土、素填土以及杂填土地基处理过程中使用,处理深度大概在5至20米左右。一旦地基土的含水量超过24%,饱和度大于65%时,不能再运用挤密桩法进行处理。

5.5 静载法

在地基硬度与公路工程施工建设相关标准要求不相符的情况下,需要合理利用静载法进行处理。换言之,就是在公路地基表面添加适量的重物,以此对公路地基中的软性物质进行有效压缩,从而对公路路基的硬度进行有效提升。软土地基经过静载法处理之后,其地基强度得以提升,进而促使公路工程的使用寿命得以延长。在公路路基工程施工过程中的静载法,主要是通过高强压力针对软土地基进行施压,促使软土地基中的含水量逐渐降低。在静载法应用过程中,需要对施工作业时间进行合理设置。

6 结语

总而言之,软土地基处理作为我国公路路基施工中的核心内容,其处理工作的好与坏在一定程度上直接影响公路工程的施工质量以及工程造价。现阶段,软土地基处理方法主要包括袋装砂井预压法、高压旋喷桩、水泥搅拌桩等,因此,在公路路基工程施工过程中,需要对公路工程软基处理原则进行全面了解分析,合理运用软基处理方法进行施工,从而保证公路路基的稳定性和安全性,进而促使公路工程的整体施工质量进行有效提升。

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收稿日期:2019-11-17

作者简介:郑小琴(1977—),女,甘肃陇南人,大专,工程师,研究方向:公路桥梁。