软基处理及其路基填筑施工技术探索

软基处理及其路基填筑施工技术探索

云南路桥股份有限公司

摘要:路基是我国公路工程施工的关键部位,对路基施工的处理以及施工会直接影响到公路工程的质量、造价与施工单位的形象。而由于我国地形地质条件的复杂,在施工中经常会遇到软土路基,这种路基由于强度差、稳定性弱,不利于工程整体的可靠性与安全性,在公路工程运营过程中,会对行人与车辆带来安全威胁。为此,对公路工程软基的处理是当前公路工程建设中急需解决的问题。文章通过软土路基的论述,总结当前软土路基处理的主要方法,并对软基路基填筑施工技术进行具体的分析,从而为施工人员提供参考,提升软基路基的施工质量。

关键词:软基处理;路基填筑施工;施工技术

现阶段,随着我国基础设施建设的不断完善,公路工程建设的数量与面积都在不断扩大,而且公路工程具有施工面积广、施工周期长、施工难度大的特点,一旦遇到软基路基,对保障工程质量更是难上加难。为此,应当明确当前软基路基的特性,掌握有效的处理方法,从而结合具体施工情况,制定科学的路基填筑施工方案,从而不断提升路基施工的质量,保障公路工程的安全、可靠运行,发挥出促进我国社会与经济发展的作用。

一、软基路基的特性分析

所谓的软土地基(见图1)是指压缩性强、抗剪性差、土质软弱的土层类型,通常情况下,软土地基的土质都属于饱和性的软黏土,在其形成过程中,主要以与泥炭、粉砂等物质发生交错沉积达到最终状态。在建筑施工过程中,通常以软基或软土作为其简称,大部分软土都是由细粒土构成的,软弱性较强;而在形成软基过程中,还会混入泥炭、粉砂等物质[1]。另外,软基还具有构成因子空隙大、保水能力强、渗透性差、承载能力弱、压缩性强的特性。

图1

二、软基路基的处理方法分析

一是,水泥搅拌桩处理方法,这种方法是当前公路工程建设中处理软基路基最有效、成本最低的一种方法,其处理技术较为传统,通过水泥、水、固化剂等材料制成水泥浆,然后通过水泥浆的搅拌与喷射,将水泥浆在软基路基中形成搅拌桩,利用水泥与添加固化剂之间产生的物理化学反应,将水泥浆与软土路基有效的粘结在一起,从而提升路基的强度,实现软基路基加固的效果。使用这种处理方法施工过程中,会使用钻机、空压机、粉浆机等机械设备,其中钻机的使用主要发挥的是制成水泥搅拌桩的作用,钻机在水泥搅拌桩软基处理过程中发挥着重大作用,所以必须保障其灵活性,而且根据水泥搅拌桩施工技术的需要,在实际施工过程中,钻机需要灵活的调转方向、速度,能够实现匀速钻进与提升,从而保障施工质量,避免在成桩过程中出现断桩等质量问题。而空压机主要发挥的是保障气源压力的稳定,是水泥浆能够在合理的阻力下进入到路基中。粉浆机主要发挥的是喷射水泥浆的重要作用,可以按照施工要求定量送浆,是水泥搅拌施工证必须使用的机械设备[2]。在具体处理过程中,水泥搅拌桩施工主要分为九个步骤,简要总结可以用“三喷六搅”四个字来概述,具体的步骤是:一、清理施工场地;二、施工放样;三、定位钻机;四、钻机钻入设计要求深度并进行预搅;五、喷浆转向,提升钻机;六、重复喷射与钻进;七、重复搅拌,提升钻机高度;八、重复泥浆喷射与搅拌;九、重复搅拌,提升钻机高度;直至完成最后施工。这种最为传统的软基处理技术尤其自身的优势,能够有效提升地基的强度、承载力、抗竖向变形能力,并最低程度降低路基的沉降量,所以在当前公路路基软基处理中,这种处理技术受到了广泛的青睐。

二是,素混凝土桩处理方法,又被称为CFG。这种处理方法主要通过素混凝土桩、褥垫层、桩间土三个部分发挥作用,实现软基加固的效果,其中根据具体的施工要求可以对素混凝土的强度进行调整,从而提升软基的强度,降低软基发生变形的几率。素混凝土桩在正常情况下可以处理深度在20m以上的路基软基,最长用的方式有长螺旋钻孔灌注桩以及振动沉管灌注桩两种处理方法。文章也以这两种方法为例,进行具体的论述。使用这种方法进行软基路基处理过程中需要使用灌注桩机等机械设备,而且在施工现场还需配备发电机,为设备的稳定运行提供电力能源支持。其中,这种处理方案的具体的施工步骤共有九项内容:一、确定机械设备的位置,安排施工人员进入到施工现场;二、确定桩位;三、进行试验施工;四、调整桩位顺序;五、清槽、保证桩顶达到设计标准高度;六、凿桩头;七、检测施工质量;八、进行褥垫层施工;九、施工人员与施工设备退场。在用这种处理方法过程中需要注意的是施工不能从一断按照顺序进行,应采用对称、间隔等方式进行施工[3]。这种处理方法能够有效的提升软基路基的承载能力,调整荷载幅度,降低软基的变形量,而且褥垫层能够分担路基的荷载,也是一种加固软基路基的有效方式。

三、软基路基填筑施工技术分析

一方面,建设完善的路基排水系统,其建设要以水源为依据,排水系统主要有两种形式:一种是路面排水系统,另一种是地下排水系统。其中路面排水系统主要负责的是地表排水,降低地表水对路基的冲刷与渗透,从而提升路基的稳定性,一旦出现地表水深入渗入的现象,要立即进行处理,避免路基土体造成路基强度下降。同时,因为施工条件差异,地下水对路基造成的影响与危害程度也有所差别。在不严重的情况下,地下水只会造成路基湿软,而一旦严重就会出现边坡失稳、路基翻浆等问题,从而导致路基整体出现滑动危险。所以,在施工中必须做好排水系统建设,控制路基的含水率,尽可能将路基始终保持在干燥的状态下,从而保证路基的强度、安全性、可靠性不因含水率过高而出现不良影响[4]。另外排水系统的建设必须保证其具有可行性与实际效果,保障其能顺利排出地表水,降低路基含水量。

另一方面,在软土路基填筑施工中,由于软土的排水性能较差,而且具有固结时间长的特点,所以在填筑施工完毕后,要通过预压的方式,保证路基处于长期稳定状态,而在这样的情况下,填筑的砂垫层除了发挥扩散应力的作用,还充当路基固结阶段的排水通道。所以,施工中要注意保证砂垫层长时间处于排水通畅的状态,而且要避免填筑施工中土体对砂垫层的污染。可以通过设置填石隔水层的方式,避免土体对砂垫层造成的污染;施工填石隔水层的厚度应控制在1米左右,这样不仅防止了软基路基的沉降,还能减少地下水对稳定后的软基路基造成的不利影响。

结束语:

综上所述,软基路基是影响公路工程稳定性与安全性的主要因素,但由于不同地区软基路基情况的不同,要求施工人员必须全面掌握软基路基处理方法,考虑到施工中存在的各项影响因素,从而保障路基填筑施工质量得到有效控制,提升软基公路运行的可靠性与安全性。

参考文献:

[1]宣凤刚,肖振.吹填砂施工技术在滩涂区高速公路路基填筑中的应用[J].建筑•建材•装饰,2016,27(20):83,86.

[2]林炳洲.公路软基处理及其路基填筑施工技术探索[J].建筑工程技术与设计,2014,22(19):348-348.

[3]任冬林.浅析公路软基处理及其路基填筑施工技术[J].建材与装饰,2017,30(49):282-283.

[4]赵文庆.公路软基的处理方式与路基填筑施工技术[J].交通世界(建养.机械),2013,19(1):127-128.

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