软土路基处理技术探讨

2020-07-14 05:08陈建民
建材发展导向 2020年9期
关键词:软土承载力路基

陈建民

(陕西省丹凤县程通公路养护工程公司,陕西 商洛 726200)

目前我国的交通压力有着明显的增长趋势,而道路作为交通运输的重要载体,在缓解交通压力、方便人们出行以及保证车辆通行安全等方面有着重要作用[1]。在道路建设施工中路基是重要的组成部分,有些地区因为土质松散且土壤层含有的水份较高,导致土壤本身的承载力较低,这种软土路基会对道路通行质量造成很大影响,所以对其进行处理十分关键。基于此,通过对软土路基处理技术展开分析,希望给相关人员提供一定借鉴。

1 软土路基的处理原则

要想准确分析软土路基处理技术,首先需要了解软土路基的处理原则。1) 在施工周期较长的情况下可以早期通过堆载预压方法,不用展开深层次的处理,然后通过自然沉降法的应用实现路基的稳定。这种处理原则有经济性的特点,在一定程度上节省施工成本。然而由于整体所需的施工周期较长,总建设投入时间较久,导致工程投入使用的时间有着较为明显的拖慢,从这种层面来看造成了一些隐性资金损失,所以工程的总体经济性比较差。2) 当施工周期较短时且部分低路堤段位于临界高度以下,这时的软土路基处理一般无需具体处理。只需要在道路基础位置对软土部位进行处理,并注重运用多种施工方案组合施工,即可实现对软土路基很好地处理[2]。

2 影响软土路基处理技术的因素

2.1 道路因素

在道路建设中最先进行的工序是道路铺设,当道路沉降结束以后才开始铺设主路面。而且对于一些级别较高的公路来说,为了确保公路路面平整对沉降技术往往会有更高的要求。不难看出,在软土路基的处理上首先应对道路因素充分考虑才能满足建设需求。

2.2 道路形状需求

对软土路基处理技术产生影响的因素还包括道路形状的需求。在道路施工的过程中应对路堤的高度和宽度进行考虑,因为这两种因素会对具体施工技术的选用产生很大影响。比如,如果是较宽且高度较低的路面就不能采用换填法对软土路基进行处理。如果冒然应用会导致路基不稳,道路质量容易受到影响。而如果是较高且窄的路堤则其下方路基容易被换填。最后在路堤高且宽的情况下地基往往会承受比较大的压力,从而引起土层的下陷。所以,软土路基处理相关技术应用的过程中需要充分道路形状,因地制宜选择施工技术。

2.3 环境因素

软土路基处理技术还会被环境因素所影响,许多混凝土结构的公路都会受到温度变化的影响,产生热胀冷缩效应。而且除了温度外,公路在静、动荷载以及次应力的作用下也会产生裂缝。同时随着公路使用时间的延长,公路的钢筋也会发生一定程度的碳化,并且随着这种碳化程度的加深其周围混凝土的碱性也会降低,在这种影响下,混凝土的保护层就会产生剥离和开裂,从而影响公路质量。通过这些环境影响可以看出,应用软土路基处理技术时需要充分考虑环境因素的影响,尽量降低由于外界环境对公路造成的损毁程度[3]。

3 公路施工中的软土路基处理技术

3.1 排水固结法

排水固结处理技术在公路工程建设上有着比较广泛的应用,尤其是一些饱和的软土路基具有较强的处理效果。在应用过程中首先需要设置竖向的排水体,因为软土路基非常容易受到排水体的挤压,这样能够将软土路基中的水份挤压出来并有效排出。在处理一段时间以后,软土路基会产生结合并凝固,强度会有明显的提升。而根据具体使用情况的不同排水固结法又可分为以下几种:

首先塑料排水固结法主要是通过使用塑料排水版疏通地基的流水,这样公路路基土层相应的水流速度就会加大,促进地基中水流排出,在将水分排干以后完成固结作用,总的来说这是一种应用比较广泛的处理技术。其次电渗排水固结技术,主要是利用直流电来引导水体内的电流,在电流的作用下结体内的水流会朝着一个方向流动,从而达到排水固结的目的,能够为软土路基后续处理奠定基础。另外对于电渗排水固结技术来说,因为会涉及到直流电的使用所以具有一定的危险性,应在使用中加倍小心并做好安全防护。此外预压固结法也是一种重要的排水固结法,在实际工作中主要有三种形式,即超载、堆载以及真空等。其中超载预压是指在公路路面堆放一些超过路面承载力的物体,通过对这些超载物体体积和重量来排除公路路基中的水份,从而对软土路基起到一定的加固作用。而堆载方式和超载方式在原理上是相同的,不过堆载预压所堆载的物体应该和路面的承受力相同,然后通过施工处理来进行路基的排水加固。最后真空处理方式则是指在处理过程中借助真空泵进行抽气抽水,也能达到软土路基固结的目的,均能对软土路基进行很好地处理。

3.2 水泥深层搅拌法

水泥深层搅拌法同样也是软土路基处理经常使用到的一种方法,它是指在施工中按照一定的调配来灌注水泥,具体是将硬化水泥作为一种介质,选择科学合理的技术或者方式向软土路基灌注水泥。水泥的灌入能够促进路基土体和水泥的相互凝结,因为水泥在灌入以后能发挥一种较强的凝胶能力,从而对软土路基产生较好的固结作用。水泥深层搅拌法的应用可以确保软土路基的承载力和稳固性达到公路工程施工的相应要求。而且此方法的应用,灌注方法和灌注量是应用要点,直接影响水泥深层搅拌法对软土路基的处理质量[4]。总之,在软土路基处理方法上采用水泥深层搅拌法能提升软土路基的承载能力,降低路基的沉陷率。表1 为水泥搅拌的质量检验标准。

表1 水泥搅拌的质量检验标准

3.3 置换法

置换法在软土路基处理中的使用能够防止路基沉降,并让路基的强度得到大幅度提升,有着较好的提高道路承载力的作用。从置换法的应用现状来看,目前较为常用的软土路基置换处理法是碎石置换法。其主要是借助坚固的碎石桩,然后将路基内的部分软土进行置换,从而对软土路基中的软土进行改善。碎石桩置换处理技术有较为明显的应用优势,不仅造价低且处理效果良好。具体的实施过程是先通过水平震动作用来促使管装设备产生振动,然后冲洗振捣部位至成孔,之后将碎石类填充材料填入孔内构建出碎石桩,进而促使软土路基的承载力提升。

3.4 加筋土处理法

在公路施工过程中经常会面临一些比较复杂的施工环境,比如悬崖边或者岩石容易坍塌的地带。如果在这种环境下遇到软土路基,可以采用加筋土处理法来对软土路基进行处理。这种加筋土处理法在具体实施上是将刚性较强的拉筋物质加入到填土中,然后在水平方向进行设置,从而利用填土中的带状筋体拉力来提高公路路基的承载力,保证软土路基的稳定性。同时该方法使用时也可以分为三种形式,即树根桩、土工织物及瞄固法三种形式。这三种方法在处理上也有一定区别,树根桩方法是通过小直径的灌注桩来提高承载力,土工织物则主要利用土工格栅来提升土体韧度,瞄固法则使用一定数量的瞄杆以提升道路承载力。

4 结语

综上所述,交通运输作为重要的基础工程,高质量的道路施工建设对于行车安全和车辆行驶舒适度都有着推动作用。因此需要对软土路基进行正确处理,可以采用置换法、排水固接发以及水泥深层搅拌法,对于提升道路承载水平和道路施工质量稳定有着重要意义。

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