浅析基于公路软基的施工工艺

时间:2022-09-09 06:14:22

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浅析基于公路软基的施工工艺

摘要:由于城市的扩建需求,部分公路施工需要在软土地基的基础上来进行施工,而软土地基由于地质条件复杂,对于施工工艺有较高的要求。本文对目前所采用的公路软基的施工工艺进行总结,旨在为后续的施工以及工艺改良提供必要的理论基础与实践指导。

关键词:公路;施工;软土地基;工艺

引言

公路是现代交通重要的基础组成部分,随着城市化规模的不断扩大,公路施工是我国城市化建设的重要环节,同时也是人们改善出行条件的必由之路。而在现代的城市建设过程中,城市用地紧张以及景观需求,要求我们要在不同程度的软土地基条件下进行公路的施工。而软土条件下的公路施工如果不进行正确工艺的选择,会由于软土地基所带来的地质问题造成路面的下沉或开裂,严重地影响了公路的使用寿命与使用效果。本文在对软土地基描述的基础上,对目前实行的施工工艺进行总结,并结合自身的施工经验对其中可能的技术要点进行分析。

一、软土地基的特点

软土地基主要是指在公路施工的过程中,公路地基呈现出一种松散的地质结构,这种地质结构可以按照形成原因以及其他的地理条件来进行划分。在施工工艺的选择层面,往往是按照软土成分以及形成原因来进行选取的。尤其是在广大的沿河、沿海城市软土地基条件下的公路施工更为常见。这种软土地基条件下的公路施工,其地质特点主要分为如下几个方面:

第一,地表水分较多。软土的形成往往是由于地表水分较多,喜水生物过度生长所照成的。一方面由于地表水分较多适宜于喜水生物的生长;而另一方面喜水生物的生长也造成了地表土壤的孔隙度增加,进而进一步增加了地表水分的含量,在这样的条件下施工我们需要规避由于地表水累积对工程所照成的影响。

第二,软基土壤地质条件较为松散,土壤中具有更多的不规则空隙,可塑性较强。从对施工的影响条件上来看,此类软土地基土壤的可压缩性更强。因此对于地基施工过程当中的夯实等工艺流程要求更高。

第三,软土地基土壤自身具有一定的可沉降性,在后续的使用过程当中,外力的压迫会使得自身的可沉降性增加。如果在施工的过程当中不加以规避,容易使得后续的公路使用寿命降低。并在公路使用的过程当中产生成沉降坑,公路断裂等现象,严重的影响了公路的使用效果,并增加了道路安全隐患。

二、软土地基施工中常见的工艺选择

2.1 选择依据

所谓的软土地基只是针对土壤地质的一种统称,在具体的施工过程中应该根据土壤地质的不同条件来进行不同的施工工艺选择。在具体的选择过程当中可以根据地质条件以及施工周期来进行具体的规划主要分为如下几个方面:

软土的性质对工艺选择的影响:形成条件的不同可以分为液化软土、粘土软土、泥炭质地软土等不同类型,针对不同的软土类型我们需要选择不同的工艺进行地基处理。在液化软土的地基处理过程当中我们需要采用沙桩或者碎石桩来进行加固;而针对粘土地质的软土地,施工工艺的选择范围十分广泛,现有的地基加固手段均可以达到有效的效果。而针对泥炭质地的地基,则需要采用预压法来对后续的可能沉降进行规避与处理,进而提高地基整体的稳固程度。

软土层厚度对工艺选择的影响:如果软土层厚度相对较薄,可以进行简单的表层处理或利用客土法来改变软土成的质地。而当软土层较厚时,则可以采取沙垫层等方式来对软土层进行处理。

软土排水层对工艺选择的影响:软土的形成往往是由于地表水分充分所造成的,在这样的情况下软土质会形成较为明显的排水层,而排水层自身的沉降明显高于软土层;在施工的过程当中我们可以对排水层进行固结,具体方法可以选用沙井的方式来填充排水层之间的空隙,使得排水成自身的沉降系数有所降低,保障了整体的软土地基的紧实程度,为后续的施工奠定基础。

施工工期对工艺选择的影响:施工工期主要是指施工时间以及施工长度。在施工时间的选择方面不易于在冻土期进行施工,冻土期间软土层会由于水的结晶作用而使得施工工艺较难发挥应有的作用。而在施工周期方面,预压期一般以六个月为基准,因此在具体的工艺选择方面施工周期如果低于6个月,则不适宜于此种施工工艺;反之则可以选择预压的方式来进行施工。

2.2 软土路基的处理工艺

在具体的施工工艺方面,不同的施工工艺有着不同的流程与方法,具体可以分为如下几个方面:

第一,换填法:这种方法是易于软土层厚度较低的情况下。在具体的施工过程当中可以将软土层进行剥离,并利用客土的方式进行回填与夯实;客土后,施工条件与正常的地基施工条件所一致,可以进行直接进行后续的施工安排。

第二,排水固结法:当软土层厚度较厚时,换填法的施工量以及施工成本较大,在这样的情况下,我们需要利用一定的施工手段对软土层进行加固。排水加固是一种常见的方式,其主要施工流程可以按照“整平-铺设下层沙层-定机-插套管-沉沙袋-取异物-铺设上层砂石”的工艺流程来进行。在具体的施工过程中应该根据排水层以及软土层的厚度及其其他的地质条件来进行不同的加固方式。

第三,强夯法:所谓的强夯法是在夯实的基础上利用更大的压力来使得软土地基的夯实程度更大的施工工艺。在这种施工工艺选择的过程中一般情况下要求软土层具有一定的可压实基础,即软土层厚度适中,并在软土层下方具有较为稳定的地质结构。而在具体的施工方面可以利用不同压重递进使用的方式来进行。首先选取标准的10t压实重力来对表面地基进行夯实,进而分别选取15,20,30,40t的夯实压力进行复压。此种阶梯式的复压方式不仅能够使得夯实效率有所提高,同时也使得软土层在多次压实与震动的过程中形成更为优秀的压实效果。

第四,水泥搅拌桩加固:此种方式是利用专业设备将粉状水泥吹入软土层,并在不断的搅拌过程中使得软土层自身的水分与水泥发生水合反应,在此种反应的过程中不仅能够在土壤中形成体积较大的稳固结构,而且可以利用水泥的整体联合功能与排压效应使得软土层形成整体,为后续的施工提供方便。

三、软土路基的施工工艺优化

上文对具体的施工工艺以及工艺的选择影响因素进行了讨论,而在实际的施工过程中我们还应该注意如下几个问题:首先,在强夯法施工的过程中软土在强夯压力的作用下,土壤内部的水分会形成一定的集聚,因此,对于排水层的稳固有一定的要求。在具体的施工过程中应该避免由于地下排水层的积水而对后续地基的稳定性造成影响,利用对排水层的加固可以达到这一效果。其次,在坡路施工的过程中可以大量的应用垫土的方式来进行,当垫土高度不超过1m的范围内是最佳的施工方案。最后,路基的处理还应该配合表层施工的工艺来进行。目前,部分软土表层处理在公路的施工过程中已经有了较具规模的应用,在这样的条件下,新工艺的引入需要与工程实际相配合。

四、总结

本文对公路软土地基的施工工艺流程以及具体的选择限制条件进行了总结,并结合自身的施工经验对施工过程中可能遇到的问题与具体的优化方案进行了分析,希望通过本文的研究能够为今后相关的施工提供必要的理论基础与实践指导。

参考文献

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