关于公路施工中软土路基处理技术的研究

2013-08-15 00:46李春荣
黑龙江交通科技 2013年4期
关键词:路堤软土路基

李春荣

(贵州省铜仁公路管理局)

1 关于软土地基处理技术的介绍

1.1 地基处理技术发展史

软土基处理技术为我国公路事业的发展注入了新能量。在发展的过程中也不断改进技术。地基处理技术拥有很悠久的历史,人们的技术在日积月累的实际操作中变得较娴熟,现在很多先进的应用技术都是在原有的技术上进行创新、改良而来。历史文献上记载,我国在三千年前,人们用木头、麦秸、竹子等物体加固地基,慢慢地石头、密度大的软土也用来加固地基。现在回顾我国地基处理技术的发展史,不得不感叹其发展的迅猛。以时间来划分可以分为两大阶段,最开始的是建国初期阶段,那时运用到的地基处理技术有挤密土桩、灰土桩、化学灌浆、砂石垫层、堆载预压等方法。然后是从20世纪80年代初到现在的阶段,改革开放时期,各方面都在快速的发展,建筑工程业也力争发展市场从国外引进很多新型的地基处理技术和实施理念,进行推广广泛应用于建筑事业,加快了建筑事业发展步伐,在引进的国外技术的基础上不断研究探讨与建筑事业相关的技术。

1.2 有关软土地基处理技术的概述

我国公路工程建设事业能更好更快的发展,软土地基处理技术发挥着重要的作用,为公路建设事业的发展注入新鲜血液,社会效益和经济效益双收,提升了我国公路工程地基处理技术的水平。这些年来,我国主要是从国外引进先进的公路建设技术,在运用国外软土地基处理技术的同时,不断思考、创新慢慢的在实践操作中发展属于我们自己的公路工程建设中软土地基处理技术品牌。引进并发展国外地基处理技术,如深层搅拌法、强夯置换法、土工合成材料、高压喷射注浆法、振冲法等。经过这些年的工程实践然后结合实际情况自主研发了有些新技术,如低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法、真空预压法等。

2 运用软土地基处理技术应考虑的因素

2.1 道路形状的需求

公路施工建设中,最先要考虑的重要因素便是路堤所需的高度与宽度,路堤的高度和宽度直接影响到在施工过程中采用何种施工技术。如宽而低的路堤就不适合用换填法,这样的方法造成道路容易损坏,形状窄而高的路堤,下面地基容易被换填。越宽越高的路堤,地基产生压力大的情况容易引起粘土层的下陷。根据道路形状的需求采用合适的施工技术方法最为适宜。

2.2 道路的要求

普通公路的建设一般可以先对路面的路基进行铺设,在沉降结束后再铺设正式路面。高级别公路的建设要求相对比较严格,公路的建设实施一定要运用最有效的沉降处理技术,只有这样才能保证公路的平整度符合标准。

2.3 公路建设施工环境

公路施工中很多环境因素也能影响施工质量,如地下水,地质、噪音等都应该在考虑范围之内。如果地基特别软或者路堤高度特别高就容易破坏周围路基,引地基的沉降和隆起等问题。尽量减少这些现象对施工进程的影响,适当的运用剪切变形的方法,或者采用其他方法尽量把环境带来的影响减到最小。

2.4 道路所处位置

公路施工中只要粘土层下陷范围不大,路面平整度基本还能保持。另外一种情况,在道路与构造物相连的地方粘土层下陷就容易造成十分危险的错台状况,路基稳定性差,桥台受到泥土压力也大,因此道路侧向位移的情况屡屡发生。减少事故发生、建设高质量公路,采用稳定方法严格处理构造物邻接地段的各种问题。

3 公路软土地基处理技术使用范围和常见实施方法

3.1 换填法

使用强度高、性能稳、质地坚硬、抗侵蚀强的卵石、碎石、砂、灰土、煤渣、等材料把挖去软弱土层的地基分层充填,然后使用机械或者人工方法压、夯、振动,使它达到标准的密度。还有一种情况可以使用填料方法,地基较薄上部荷载压力小时,对填充的表层使用压、夯、振动等密实处理方法达到加固地基的效果。

3.2 排水固结法

排水固结法的工作原理,是利用建筑物本身重量逐步加载到地基竖向排水体上,饱和软粘土地基在重力荷载作用下,孔隙中的水慢慢的从里面流出导致地基发生固结变形直至水排尽,孔隙体积缩小。此过程中地基会发生沉降,地基的强度逐步提高。

3.3 碎石桩法

碎石桩法是由挤密砂体的振冲技术改进而成的。利用先进的技术让软土形成孔,然后把碎石等质地好的物料注入制成若干根桩体,桩间土和碎石桩体能够组成复合地基,这种复合地基承载力大,造价低且不受地下水影响还能减少路基下陷,现在被广泛使用于高等公路建设中。

3.4 水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法,也叫做喷浆法和喷粉法或者湿法和干法,现在已成广泛应用于高速公路软土地基处理中。

4 公路建设软土路基处理方法不足之处

4.1 路基处理理论落与实践不符

理论结合实际才能更好的发展,而一般是在理论的基础上进行实践。公路建设事业也应该如此,用理论指导实践是很重要的科学依据,但是公路工程中各种路基处理方法的理论知识却少得可怜。目前,加快对各种路基处理方法的理论研究是发展的重要步骤。

4.2 违背因地制宜的施工原则

因地制宜,不盲目施工。不同的公路位置,对于施工的技术要求也是不同的,施工之前一定要考察周围的环境。现在,公路软土地基处理方法缺少不同技术的比较,还没有一个很健全的方案。所以,每段公路的建设一定要符合因地制宜的原则。

4.3 不成熟的施工机械降低技术实施的效果

随着公路建设事业的蓬勃发展,施工机械的发展也日益迅猛,但是许多施工机械仍然不成熟,它的功能和产生的效果与我国公路工程建设的需求不相符合,不能保证公路的质量,使用施工机械让技术实施的效果大大折扣。

4.4 施工质量监控不严降低技术实施的效果

公路工程事关重大,施工质量的控制不容忽视。公路施工实施技术、工程中所需要的物料质量都要严格把关,杜绝一切偷工减料现象,保证工程质量。

5 公路施工软土地基处理技术的发展新方向

5.1 公路软土地基处理材料和技术新方法的发展

从公路工程的实际情况出发,在原有技术支持的基础上不断创新、发展许多新的方法。如碎石桩法,它能很好的处理深层地基的稳定性。好技术也离不开好的材料,有机灌浆材料和无机灌浆材料都是软土地基处理实用的物料选择之一。放眼未来,在实践与理论的结合中不断提高公路软土地基处理方法改善地基处理材料,进一步提高地基处理的整体水平和能力,提高公路工程质量。

5.2 软土地基处理机械设备的发展

可变距双轴深层搅拌轴深层搅拌机和深层搅拌机的研发在提纲工作效率上起了很大作用,而高压喷射注浆机的出现大大扩展了高压喷射注浆法的使用范围;干法振动碎石桩技术广泛应用得益于干法振动成孔器的研制成功。

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