缩略图

对于公路与城市道路工程路基施工中软土地基施工技术的探究

作者

王赫男

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摘要;本文围绕公路与城市道路工程软土地基施工技术展开系统研究,深入阐述软土地基的定义、特征及其对道路工程的影响,剖析施工技术要点与难点,涵盖地质勘察、材料选择、工艺控制等核心内容。针对软土性质复杂、含水量高及沉降控制难等问题,提出材料与工艺优化措施,并探索新型处理技术。

关键词:软土地基;施工技术;技术要点;技术难点;优化创新

引言

在城市化进程与交通基础设施建设加速推进的背景下,公路与城市道路工程不断向地质条件复杂区域延伸,软土地基处理成为工程建设中的关键环节。软土地基具有高含水量、高压缩性、低强度等特性,在荷载作用下易发生沉降、变形等问题,严重威胁道路工程的稳定性与使用寿命。

一、软土地基概述

1.1 软土地基的定义与特征

软土地基是指由淤泥、淤泥质土、泥炭质土等细粒土组成,具有高含水量、高孔隙比、低强度和高压缩性等特征的地基土。高含水量是软土地基的显著特征之一,这使得土体颗粒间的结合力较弱,处于流塑或软塑状态,极易在外力作用下发生变形。在沿海地区的软土地基中,含水量可达50%-80%,远高于普通土体。高孔隙比导致土体密度低、压缩性大,在荷载作用下,孔隙体积会迅速减小,引发地基沉降。低强度特性使得软土地基的承载能力有限,难以承受较大的荷载,在道路工程中容易出现地基失稳现象。

1.2 软土地基对公路与城市道路工程的影响

公路市政工程软土施工条件存在着很多不利因素。公路市政工程施工中,软土地基受水土等影响,承载力低、土体抗拉强度不足,在这种地质条件下施工机械设备受力有限,而且下层无法施工,致使工程进度缓慢。运营阶段,软土地基的高压缩性会产生道路过量沉降及不均匀沉降,不均匀沉降会产生路面裂缝、凹陷,给车辆通行带来不舒适度和不安全性,增加行驶车辆的损耗和燃料。统计资料表明,软土地基沉降对路面造成的病害占道路修缮费用的15%-20%,而软土地基的低强度可导致路基边坡失稳,导致路基发生坍塌破坏,严重地影响道路正常使用,甚至导致交通危害事故的发生。

二、软土地基施工技术要点与难点

2.1 软土地基施工技术要点

软土地基施工技术控制要点包括地质勘探控制要点,地质勘探是软土地基处理工作的基础,对软土地基地质情况的了解非常重要,在软土地基地质勘探中需要充分考虑软土地基的分布范围、厚度、物理力学参数和地下水水位情况,进行钻探、物探、化探等方法获得地质情况和数据,并进行分析,以便为施工技术选择与设计提供依据。其次是软土地基材料施工控制要点。软土地基施工前,要选择合理科学的施工材料,以便在应用施工工艺后获得理想的效果。就软土地基施工技术应用控制要点而言,一些技术可能会应用不同的材料,在排水固结法中,需要考虑到排水材料的透水性、强韧性,在换填法施工中,要选择强度比较大,压缩比较小的材料如砂砾石、灰土等。对施工使用的材料要严格控制其质量,确保材料的施工质量。最终,要把握施工工艺控制要点。软土地基施工技术要点较多,软土地基材料选用需要合理的控制,施工时,要按照设计文件以及规范严格控制施工工艺与施工参数,按照进度严格执行。需要注意的是,不同施工方法之间的合理衔接,如在施工排水固结法时,对排水体的施工以及预压荷载的实施进行合理安排,才能获得最为理想的排水固结效果。

2.2 软土地基施工技术难点

软土地基施工技术难点主要有以下几方面:第一,处理软土地基由于软土性质的差异。不同地区软土性质差异很大,而且即使是同地区不同的软土,其性质随着深度和部位的变化而发生变化,难以采用一种统一的处理技术和方案,技术方案需要因地制宜,因此会造成技术选择和施工作业的困难。第二,处理软土地基高含水量的复杂问题。由于软土地基地层土壤含水量很高,处于饱和或接近饱和状态,而土基强度越低,土基含水量越高,降低土基含水量、提高土基强度是软土路基施工中的一大技术难题。采用传统的排水法不仅处理效率低,而且在地基土排水时会造成地基土扰动,地基土发生扰动将会影响施工土基稳定状态。另外,当土基含水量过高时,土基抗剪强度极低,难以符合施工要求和使用要求。

三、软土地基施工技术的优化与创新

3.1 现有技术的优化措施

除了上述的软土基坑常见方法外,其原有的施工技术,可根据软土基坑处理的现状,从材料与施工工艺两个方面,对其加以改进。优化材料可通过研发软土地基高性能材料来改进,开发一些更有利于提高处理效果的性能与技术参数。例如,为了更高效地提高排水固结法排水的效果,可以研发开发一些高性能、强度大、透水性好的排水材料。若要为了更快、更有效地提高固化剂的处理性能,使地基能够更有效地强化,获得较高的强度与稳定性,就可研发性能更好的固化剂。还可利用一些工业废料来作为软土地基的处理材料,这样既能降低材料成本,还能有助于实现软土地基材料的循环利用,节约有限的资源。优化施工工艺主要是通过优化软土地基施工工艺的技术与施工技术,提高软土地基施工效率,优化施工的品质。在优化施工设备方面的应用技术时,应该可以优化研发出一些自动化水平高、精准度高的施工机械设备,能够非常有效地提高软土基坑工程施工参数,降低施工过程中的主观因素影响。也可以通过优化强夯法的施工工艺,可以采用分阶段、逐级递进的形式,来运用不同能级来夯实基坑地表层,这样可以在保证加固效果的前提下,最大程度降低强夯法造成的环境污染,也可以更有效地、更快捷地提高软土地基处理的加固效果。

3.2 新技术的探索与应用

新型软土地基处理技术的发展是软土处理研究的关键,比如微生物固化技术以微生物代谢所产生的碳酸钙作为固化剂,加固改良软土,达到一定改良效果,降低土体强度,增加土体稳定性,该技术绿色环保,固化效果好,对土体扰动小,一些试验项目应用效果较好;纳米材料加固技术将纳米材料作为固化剂加入到软土中,调整土体微观结构,增强土体强度,改善土体力学性能;智能化的软土地基施工中也有大量应用的,比如利用传感器在软土地基施工时对软土地基的沉降、应力等物理化学性能进行实时监测,智能调节土基施工。

结语

软土地基施工技术是公路与城市道路工程建设中的一项重要的施工技术,在本文中首先对软土地基的特性、施工技术要点与难点进行分析,然后对现有技术进行优化改进,同时对新的技术进行探索,最后系统阐述了软土地基施工技术。在实际工程中需要根据工程实际的地质条件、工程要求进行合理的软土地基施工技术选择,并对软土地基施工技术进行不断的优化、创新和改进,提高软土地基处理效果,保障道路工程质量和安全,促进公路与城市道路工程建设可持续发展。

参考文献

[1]广天顺.公路与城市道路工程路基施工中的软土地基施工技术研究[J].运输经理世界,2022,(35):20-22.

[2]刘卫.公路与城市道路工程路基施工中的软土地基施工技术研究[J].运输经理世界,2022,(35):32-34.