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公路施工中的软土路基施工技术探究

作者

尹立国

天津市静海公路工程有限公司一分公司 天津市 301600

摘要: 随着我国科学技术的不断发展,在针对软土地基进行处理的过程中,所使用的施工技术越来越多,为了加大软土地基的处理效率,并且提高整个公路工程的施工质量,需要对软土地基产生的危害进行全面分析,并且要避免对公路工程的使用寿命造成影响。同时要对施工技术要点进行深入的研究,进而保证公路工程地基的稳定性能够得到显著提升。

关键词:公路工程;软土地基;施工技术

引言: 在社会发展的进程中,国家对公路工程的施工过程给予了高度关注。公路工程不仅能够改善人们的生产生活质量,还能够为人们的交通提供诸多便利,所以需要对公路工程施工过程中的关键技术进行全面分析。当公路在施工过程中遇到软土地基必须要采取合理的施工技术,才能够提高整个公路的施工质量,基于此,本文则通过分析软土地基对公路工程施工质量造成的影响,探究软土地基的具体施工技术。

1.软土路基的危害

软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑、流塑状态的黏性土。软土是一类土质的总称,并非指某一种特定的土,工程上常将软土细分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。软土广泛分布于河口三角洲、滨海平原、湖泊盆地周边和山区溪谷等地质区域,具有高含水量、大孔隙、低渗透性、低剪切强度等特点。软土地基的这一系列特性对高速公路的路基建设提出了许多技术挑战,一旦施工人员处理不当,就可能对高速公路施工建设的整体稳定性造成大量隐患,致使公路建设的质量下降,其安全隐患与具体危害程度如下。(1)引起路基强度和稳定性的降低。当软黏土的抗剪强度难以承受住来自上部结构的荷载时,在路基的施工过程中,就极有可能出现局部或全部的剪切破坏,进而引起路基坍塌或不稳定等问题。(2)易引起沉陷和变形等问题。软土地基由于其含水量高,因此,在上部荷载的作用下,很容易发生沉陷和变形。并且,由于地基沉降的时间不固定,如有些地基沉降超过10年,这将导致路面出现裂缝,边坡变形等现象,大大缩短了高速公路的使用寿命。(3)软土地基容易产生液化。地震、车辆振动等作用力都可能导致软黏土地基的液化和失稳现象,同时,水循环和温度等因素的变化也可能导致软黏土地基管涌和冻融破坏,从而引起路基稳定性下降,最终对高速公路的正常建设与运营造成不利影响。上述问题不但给高速公路的施工带来了诸多困难,而且给高速公路的正常运营带来了严重的安全问题,同时,高速公路的施工和维修等成本也相应增加。

2.公路施工中的软土路基施工技术措施

2.1先进的软土勘测与分析

在软土路基施工中,先进的软土勘测与分析是确保工程成功的基础步骤。采用地质雷达、卫星遥感和激光扫描等先进技术,不仅使得对软土地区的地质特征和土壤性质有了更为全面的了解,同时也提高了勘测的效率和准确性。地质雷达通过探测地下结构,揭示软土的层次结构,卫星遥感能够迅速获取大范围内的地表特征,而激光扫描则能够高精度地获取地形数据,这三者的综合应用为软土勘测提供了多层次的信息。通过详细的分析软土地区的地质和土壤情况,工程团队能够获取准确的土壤力学参数,如含水量、抗剪强度等。这些参数是制定合理的施工方案和工程设计的基础,对软土地区的差异性和复杂性有深入理解,为制定精准的工程解决方案提供了科学依据。地质雷达等技术的引入使得工程人员能够更好地了解软土的内部结构,协助识别潜在的地质隐患,为后续的施工过程提前做好风险防范。这种先进的软土勘测和详尽的分析不仅仅为施工提供了可靠的数据基础,也在提高工程的整体可靠性和安全性方面发挥了关键作用。

2.2物理处理与改良技术

物理处理方法包括挖土换填和加铺排水层,这些措施的目标是通过改变软土的力学性质来提高其整体的承载能力。挖土换填通过移除部分软土并用更稳定的土材进行填充,调整软土的结构和含水量,从而增强路基的稳定性。同时,加铺排水层则能够有效提高软土地区的排水能力,防止因过多水分引发的沉陷和塌方问题。除了物理处理,引入土壤改良剂也是软土路基施工中的一项重要措施。常见的土壤改良剂包括石灰、水泥等。这些化学物质能够与软土中的颗粒发生反应,形成胶结物质,从而提高软土的抗剪强度和整体稳定性。石灰和水泥等改良剂的应用不仅能够在化学上加固软土,还能够减小土颗粒之间的孔隙,降低土体的含水量,使得软土更适于承受交通荷载。这种物理处理与改良技术的综合应用,实际上是一种巧妙的工程调控手段。

2.3智能化施工与监测系统

在当今软土路基施工中,智能化施工与监测系统的引入标志着科技进步在工程领域的深刻影响。这一创新手段涵盖了全站仪、GPS和传感器等高科技设备,为软土施工过程带来了全新的精确控制和实时监测的维度。全站仪通过激光技术实现对地形的三维测量,GPS系统则提供了精准的定位和导航信息,而传感器能够实时监测土体的变化、温度和湿度等参数。这些智能化设备共同构成了一个复杂而高效的施工与监测网络。智能化系统的应用不仅提高了施工过程的精度,同时也大幅提升了施工的效率。全站仪能够实现对软土地区地形的高精度测绘,为后续土方工程和路基建设提供精准的地形数据,从而避免了施工过程中的误差。GPS技术则为施工车辆提供了准确的导航信息,使得土方运输更为迅捷、有序。

2.4排水系统的设计与实施

软土通常具有较高的含水量,因此排水系统的合理设计对于防止水分对路基稳定性的不良影响至关重要。通过科学合理地设置排水设施,如排水沟、管道等,可以有效地防止软土因过多的水分引发沉陷、塌方等严重问题,从而保障路基的长期稳定性和安全性。在排水系统的设计中,首先需要全面了解软土地区的地质和水文特征,包括降水量、地下水位等,以便更准确地评估水文条件。基于这些信息,可以合理布置排水设施,确保排水系统能够迅速、高效地将雨水和地下水引导离开路基。排水沟的合理设计和布置能够有效地收集并排除雨水,而管道系统则可以将地下水快速排放至合适的位置,避免软土因水分积聚而失去稳定性。在软土路基施工中,排水系统的实施也需要精心操作。施工团队需按照设计方案准确地设置排水设施,并确保其通畅畅通无阻。

2.5环保材料和可持续施工

对于环境友好型材料的采用,如可再生材料和建筑废弃物的循环利用,不仅减轻了对自然资源的过度依赖,也显著减少了施工过程对环境的不良影响。可再生材料,如生物质混凝土,具有降低碳足迹的优势,有效缓解了施工对环境的压力。同时,积极推动建筑废弃物的再利用,不仅有助于减少废弃物对环境的污染,还通过减少新材料的生产,实现了资源的有效利用。可持续施工不仅关注材料的环保性,更包括整个施工过程的可持续性。采用先进的施工技术,如低碳施工方法和节能设备的应用,有助于减少施工对能源的消耗,减低施工过程的环境负担。此外,严格遵循环保标准和管理体系,加强施工过程中的环境监测与治理,为软土路基施工提供了更加可持续的解决方案。

结束语: 综上所述,在针对软土地基进行处理后,必须要进行全面的观测,并且要保证软土地基的相关性能以及参数等符合公路工程的建设需求。同时要根据施工现场的情况,选择合理的施工技术,并且要严格控制路基的沉降变形量,确保其能够满足公路工程建设质量的相关要求。

参考文献:

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[3]梁俊杰.公路施工中软土路基的施工技术和处理方法[J].科学技术创新,2022,(33):114-117.