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公路施工中软土路基施工技术研究

作者

朱晓玉

甘肃圆陇路桥机械化公路工程有限责任公司 甘肃 730030

引言:

在公路施工中,软土路基存在着孔隙较大、含水量较高等一系列的问题,这些问题若不能在短时间内及时解决,就会带来各种各样的质量问题,比如公路承载力下降、土体松软等情况,这些都不利于工程的顺利开展。因此,选择合适的、恰当的施工处理技术来对公路软土路基进行科学处理,就可以在一定程度上提升公路的质量稳定性以及其承载力,这样能够保证后期的安全性,减少事故,保护当地群众的生命和财产安全。

一、软土路基特征

(一)抗剪性较弱

在公路具体施工过程中,往往会遇到软土路基的问题。软土路基最明显的特征是抗剪强度较低,这就会导致工程质量下降。由于其本身抗剪程度低,后期在投入运行之后,若车辆通行时荷载过重,就会造成路基损坏,甚至承载力直线下降,不利于公路整体的稳定性,若不及时进行处理,路基在极大程度上就会断裂,

这种情况就会影响到交通安全,甚至带来无法挽回的安全事故,影响到公路的实际寿命[1]。

(二)结构不均匀

公路软土路基的内部结构并不均匀,结构较为疏松,一旦受到外部强烈的荷载,就可能在一定程度上带来沉降的情况,形成不规则的断层,使得高度差加大,危险系数增加。施工人员在面对这一情况时若不及时采取方法处理,这样就会导致后期公路在投入使用之后出现裂痕或者是塌陷的情况,影响到正常的交通通行。

(三)其他特征

软土路基的含水量相较于其他路基而言是比较高的,这样就会使得软土路基的可塑性能变得越来越差,路基完整性得不到保障。在外界重荷载的作用下,软土路基就会出现较为严重的变形情况,再加上存在着回弹性不足的情况,也就无法维持一个较为稳定的路基了。并且软土路基的密实度较低、孔隙也较大,这样就会影响到路基的实际承载,在后期投入使用之后,一旦荷载过大,就会造成交通事故。在遇到极端天气,比如洪水、暴雨等时,软土路基的承载力会变得更低,这样就会破坏路基的整体性,导致路基失去稳定性[2]。

二、公路施工中软土路基施工技术

(一)换填处理

在实际的公路施工过程中,采取换填处理技术也是应用比较广泛的一种技术,本质上是使用别的换填材料来置换软弱土层中的材料,这样能使得材料具有更强的物理学特性,能承载较大的负荷。施工人员应选择合适的材料来对软弱土层实现换填,比如矿渣、碎石以及石屑等。之后施工人员对换填的材料进行压实,这样能够减少沉降量,并能在一定程度上提高路基的承载力。具体的换填流程如下文所示。第一,施工人员需要提前进行地质勘察,要进一步探明施工区域软土层的分布情况、深度以及其物理学性质等。之后选择合适的换填材料,比如选择砂砾石进行换填,还要设计好换填的整体深度。第二,施工人员要使用挖掘机来将软弱土层都挖掉,并对基地部位进行人工清理,这样可以保证基地是无杂质的、干净的。第三,在回填阶段,施工人员应选择粒径比较均匀的砂砾石,并采取分层回填的方式来进行回填,要保证每层回填的材料高度在20 厘米左右。第四,施工人员还应使用振动压路机来对回填之后的部位进行压实,压实最少要做5 遍,应确保压实度在 95% 以上,这样才能承担较大的荷载量[3]。

(二)强夯处理

强夯发另一个名称是动力固结法,这一方法较为直接、高效,且成本较低。主要是利用重锤从较高处落下产生的冲击能,可以做到对软土路基的不断压实、消除其中的水分和空气,使得软土地基中的土层变得更加紧实,土壤颗粒可以得到重新排列,形成一个更加坚固的整体,不易发生断裂等情况。强夯法比较适合孔隙较大、含水量适中的软土地基,效果是十分显著的。但是,需要注意的是,对于含水量讲稿的饱和软土或者是具有淤泥特质的软土,使用强夯技术的效果可能不够明显,还需要搭配其他技术来提升地基的稳定性。对软土路基进行强夯施工的具体流程如下文所述。第一,施工人员应结合软土路基的实际特征以及后期需要进行加固的要求,来确定好夯锤的落距以及其重量,并确定好夯击点以及后续的夯击顺序。第二,开展试夯。施工人员应提前进行试夯,结合试夯的结果,再次对夯击的势能、次数来进行重新计划,这样可以提升加固的有效性。第三,在开始进行夯击之时,施工人员应结合具体的方案来开展工作,这样能够保证夯击产生的势能能够直接传递到软土路基之中。

在这一过程中,施工人员还应密切地关注软土路基性质的整体变化情况,实时地调整施工计划,并做好监测工作,要保证夯实之后的软土路基承载力不能低于 150kPa[4]

(三)高压旋喷注浆处理

高压旋喷注浆处理是现阶段应用较为广泛的一种技术,一般是施工人员在实际操作过程中使用带有特殊喷嘴的注浆管将部分水泥浆注射进入软土土层之中,在这一过程中,注浆管内的压强要设置好,压强设计为 20~ 40MPa。浆液就会在这种冲击波下实现对软土地基的冲击,在这种冲击下,软土地基中的土颗粒能够和浆液实现充分地融合,在浆液全部都凝固好之后,整个软土地基的物理性质会得到极大程度的改变,成为更加坚固的整体,也就是旋喷桩,这一物体能够提升路基的稳定性、承载力,具体的操作方式如下文所述。第一,施工人员应先确定好钻机的位置,并做好场地的平整工作,这样能够保证钻杆是垂直的。第二,在施工人员进行钻孔之前,还应确定好注浆管插入的深度,这样能够避免出现安全事故。第三,在施工人员将注浆管放置在之前预定好的深度之后,便可以开始进行注浆工作,要控制好速度和旋转的角度,这样能使得路基中的土体和浆液有效融合在一起,不易出现断裂或者是破碎等其他情况,安全系数大大增加。

(四)加筋处理

加筋处理技术指的是在软土路基中加入土工格栅、土工布等材料,这些材料具有一定的韧性,能够在一定程度上有效提升路基的稳定性。根据相关研究报告显示,在公路实际施工过程中应用这一技术,能够减少 20%~ 30% 的路面沉降,具体的施工过程如下文所述。第一,施工人员应结合现公路工程的实际施工要求,选择性价比较高的加筋材料。一般使用的是聚酯(PET)和聚丙烯(PP)所制成的土工格栅以及土工布,这样能够发挥其延伸率、拉伸强度的优势。第二,施工人员应选择合适的区域和位置来对加筋材料进行铺设,这样才能使得材料和软土地基之间融合得更加紧密、平整。第三,进行分层压实,这样能够形成一个形态更加完整、结构更加稳定的路基,有利于后期工期完成之后投入使用。

三、结束语

综上所述,在公路施工中,软土路基是最常遇见的问题,通过采取多种技术来进行路基加固,能够提升路基的稳定性和荷载力,减少安全事故的出现,促进我国公路交通事业的稳定发展,保障我国的交通安全。

参考文献

[1] 徐景旸. 高速公路施工中软土路基施工技术分析[J]. 中国厨卫,2025,24(2):192-194

[2]杨洪磊.高速公路施工中软土路基施工关键技术研究[J].建筑机械,2024(4):173-176181

[3]张宝龙.公路施工中软土路基施工技术处理方法及防治措施[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2024(5):0066-0069

[4] 吴凌风. 高速公路施工中软土路基施工技术分析[J]. 新潮电子,2024(3):100-102