缩略图

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

作者

李国伟

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摘要;本文聚焦公路与城市道路工程路基施工中的软土地基施工技术,系统阐述软土地基的定义、特性及其对道路工程的影响。深入分析表层处理技术与深层处理技术要点,结合实际案例探讨施工技术应用效果,并剖析施工技术应用中存在的技术选择、质量控制及监测等问题,针对性提出对策建议。

关键词:软土地基;公路工程;城市道路工程;施工技术;对策

引言

在现代化交通基础设施建设进程中,公路与城市道路作为经济发展的重要命脉,其工程质量直接影响交通的安全性与便捷性。然而,软土地基分布广泛,因具有高含水量、高压缩性、低抗剪强度等特性,极易引发道路沉降、塌陷等问题,严重威胁工程质量与运营安全。

一、软土地基概述

1.1 软土地基的定义与特性

软土地基是指在工程建设中,由淤泥、淤泥质土、泥炭质土等细粒土组成的,具有高含水量、高压缩性、低抗剪强度和低渗透性等特性的地基土。高含水量使得软土地基土体颗粒间的结合力较弱,土体处于流塑或软塑状态,在外力作用下极易发生变形。高压缩性意味着软土地基在荷载作用下,孔隙体积会显著减小,导致地基产生较大的沉降量。低抗剪强度使得软土地基的承载能力较低,难以承受上部结构传来的荷载,容易引发地基失稳。

1.2 软土地基对公路与城市道路工程的影响

软土地基的不良特性给公路与城市道路工程建设工作带来较大的危害。公路与城市道路工程建设中,软土地基的高含水率、低强度会给工程进展带来较大难度,影响工程施工效率,工程使用阶段,软土地基的高压缩性致使公路道路出现较大的沉降值。不均衡沉降诱发了公路道路路面产生裂缝、坑槽病害,影响车辆的行驶舒适性和安全性。

二、公路与城市道路工程软土地基施工技术要点

2.1 表层处理技术

表层处理技术主要适用于软土层较薄、含水量相对较低的情况,通过改善地基表层的物理力学性质,提高地基的承载能力和稳定性。

2.1.1 表层排水法

表层排除法是设置排水沟或铺设排水管在软土地基的表面,将地基土中的地表水和浅部的地下水排除地基土的孔隙中,以减少地基土含水量,提升地基土的强度。其施工技术简便、造价低廉,可用于土质条件较好且含水量较大的软土地基。

2.1.2 砂垫层法

砂垫层法是在路堤路床底基层底面下铺一定厚度的砂垫层,利用砂的排水性,加快地基土的排水固结。砂垫层既能排水还能起到分散荷载、减小地基土应力集中作用。砂垫层厚度根据软土层的厚度和要求控制,一般为0.5-2.0m。砂垫层宜采用级配较好、含泥量低的中粗砂采用分层压实方法,保证砂垫层的压实程度。

2.1.3 敷垫材料法

敷垫料法是采用土工布、化纤无纺布等材料覆盖在软土地基之上,此种敷垫料具有抗拉强度大、透水性佳等优点,可以提高整个地基的刚性,缩小地基的不均匀沉降现象,起到隔离、排水的作用。

2.1.4 添加剂法

添加物料法是向软基中掺入生石灰、水泥、粉煤灰等添加物料,通过添加物料与软土的物理化学反应过程改善软土的物理力学性能。例如生石灰与软土中水反应,放出热量,促使软土脱水固结,同时也能使土体强度增强。

2.2 深层处理技术

当软土层较厚、表层处理技术难以满足工程要求时,需要采用深层处理技术,从根本上改善软土地基的物理力学性质。

2.2.1 排水固结法

排水固结法是在软土基坑内施加排水通道以及预压荷载,使地基内部的孔隙水在受压过程中从排水通道流出,从而提升地基的固结速度,增强地基的强度及稳定性。

2.2.2 强夯法

强夯法就是利用重锤从高处落下,用其产生的巨大能量来冲击软弱土地基,并将土体颗粒重新排列,使之达到土体孔隙缩减的作用,从而使地基变得更加密实,更利于工程强度的增强。强夯法优势明显,如施工效率高、效果佳等。不过它也具有较强危害环境的问题,需要用措施对施工造成的影响加以控制。

2.2.3 挤密压实法

挤密压实法主要是运用振动、冲击和挤压等方式将桩体或者其他材料挤入软土地基内部,对地基土产生挤密与压实作用,从而提升地基的承载能力。常见的挤密压实法主要包括振冲碎石桩法、沉管砂石桩法。以上方法适用于松散砂土、粉土、粘性土地基的处理。

2.2.4 桩基础法

桩基础法是将桩体打人或灌注于桩软土层上,通过桩体使上部结构荷载通过深层较硬土层或岩石层传递到深层较硬土层或岩石层上去,起到提高地基承载能力的效果。桩基础按照材料可以分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等,按照施工工艺可分为预制桩、灌注桩等。

三、公路城市道路工程软基施工中应用中存在的问题及对策

由于施工工期紧迫和软土基治理质量的要求很高,导致软土基施工现场中出现人为的扰动,破坏了施工的连贯性和施工工艺的有效性,无法满足公路城市道路工程中的质量要求。软土基层建设技术在公路城市道路施工技术方面的应用中需要根据地质结构特性来选择施工技术,结合相应地质结构的不同决定施工方案的选择,这样才能满足后续施工治理的治理标准。

3.1 存在的问题

在进行软土地基的施工技术实践时,存在很多问题。部分施工企业在进行软土地基建设时缺乏对软土地基的了解,施工前并没有进行勘察地质工作,进行施工技术的选择时不够科学,造成施工技术的选择并不合理,比如在地表处理技术的范围内,部分软土地基的厚度比较大,使用了表层处理技术不能够满足道路工程对地基承载力和稳定的要求,导致地基施工质量不能满足道路工程的要求。除了这些问题以外,在施工时,施工单位的工作人员也会由于缺乏工作经验在操作过程中不严格按照施工规范和设计理念进行操作。

3.2 对策建议

针对以上问题,提出如下对策建议。在施工之前要加大对地基基础的勘察力度,切实了解软土地基的性质、分布特点及厚度等相关参数。根据地质勘察的结果,结合工程的要求以及施工的条件,制定适宜的软土地基施工方法,在正式的施工之前要组织人员对施工的方案进行论证。加强施工质量管理。建立健全质量控制管理制度,强化施工人员的质量责任,加强施工现场的监督与管理,严格按照规范和设计的要求施工,严控关键施工工序与隐蔽工程,加强施工质量检验,增加施工质量检测项目及检测频率,确保地基处理质量符合设计质量标准。对施工检测中发现的问题应及时整改。

结语

公路与城市道路工程路基施工中的软土地基处理是一项复杂而关键的工作。通过对软土地基的特性及其对道路工程影响的研究,深入分析各种软土地基施工技术要点,并针对施工技术应用中存在的问题提出相应对策,有助于提高软土地基处理的质量和效果,保障道路工程的质量和安全。在今后的道路工程建设中,应不断总结经验,加强技术创新,进一步完善软土地基施工技术,推动我国交通基础设施建设的高质量发展。

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.