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软土地基环境中公路工程施工技术分析

作者

杨延超

德州市公路事业发展中心 山东省德州市 253000

摘要:软土地基在自重及外荷载作用下,会产生较大变形和沉降,最终影响路堤稳定和路面平整度。因此有必要采取有效的地基处理措施,提高地基承载力,控制沉降变形,保证路堤使用性能。如何针对具体工程,科学评价各种处理方案的适用性和经济性,并对推荐方案进行优化设计,是一个值得研究的问题。

关键词:软土地基;公路工程;施工技术

1公路工程软土地基处理的必要性

由于软土地基的承载能力差、变形大、水敏感等特点,对公路工程的稳定性和耐久性构成了严峻的考验,使得软土地基的存在往往会导致道路设计和施工中所面临的许多挑战,因此,如何有效地处理软土地基成为公路工程施工中的一项重要任务。软土地基的不稳定性和易变形性使得其对道路结构和路面的影响非常大,容易导致路面损坏、龟裂等问题,如果软土地基没有得到有效的处理,将会对路面造成严重影响,还会增加以后的维护成本。相反,通过采用适当的软土地基处理工艺,可以有效降低后期维护成本,节约维修资金,提高公路运营的经济效益。因此,公路工程中软土地基处理技术的研究和应用具有重要的理论和实践意义,在实际工程中应用广泛,对提高公路工程质量和经济效益有着积极的促进作用。

2公路工程施工中软土地基处理期间常见的问题分析

2.1施工部门对软土地基环境缺乏科学的勘察

在软土地基处理施工前,一些施工部门对软土地基环境的勘察缺乏科学性和系统性,经常是仅凭经验和简单的观测来评估软土地基的性质,缺乏细致的实地调查和专业测试。但是,由于软土地基的复杂性和多变性,缺乏科学的勘察就很容易导致勘察结果的不准确性,进而影响软土地基处理方案的制定和施工的顺利进行。在实际施工中,可能会因为对软土地基情况认知不足而导致工程隐患,甚至需要进行返工修复,增加施工成本和工期。针对这一情况,施工部门应加强软土地基环境的科学勘察,借助现代化的测试设备和技术手段,进行全面、准确的土壤勘察,例如,利用现代化的勘察设备进行地质勘察,采用专业测试仪器进行土壤性质和含水量的测试,以确保软土地基环境的勘察结果准确可靠。

2.2软土地基处理施工可能对后续路面造成不良影响

软土地基与常规路基结构不同,孔隙比大、天然含水量高、压缩性强承载能力低、通常处理难度较大。例如,由于软土地基的变形特征与承载能力需要经过多次施工作业和长时间的施工处理才能够达到预期的效果。一旦软土地基施工方案与现场条件不符,或施工操作存在缺陷,都会影响路面后续的使用,还会出现路面沉陷、裂缝、变形等问题,严重影响公路使用寿命和行车安全。所以,必须针对软土地基特征,制定科学可行的施工计划和处理方案,要综合分析该区域环境特点以及施工难易程度,合理的安排施工进度,选择最适宜的施工方案,灵活处理软土地基,减少对后续路面的不良影响。

3公路工程施工中的软土地基处理技术应用

3.1换填法

换填法是最为常用的软土地基处理方法,该种方法主要适用于表层软土厚度在3m以下的浅层软土地基,操作流程方便,效率高。换填法具体是指将路基中的软土土层清理掉,挖出后在该层填入其他强度高、含水量少、稳定性强的其他施工材料,能够有效提升软土地基稳定效果,常用的填充材料包括砂石、碎石、灰土以及矿渣等,施工所需成本较少,可以满足施工造价控制要求。换填法的加固原理主要是以土壤附加应力分布规律为基础,通过换填的方式减少软弱土层的应力承担强度,以此来达到公路路基的施工要求。在施工时常用的换填方式为挖除换填,根据软弱土层的分布情况可以将部分土层挖出或者全部挖出。挖出后要在换前区底部50cm的区域内换填材料,在施工时要严格按照开挖填筑的施工要求操作,开发后要尽快进行回填工作,并对回填后的材料进行碾压,确保材料得到压实。压实效果主要根据石料间密实情况作为评判标准,碾压次数在2次到6次间。在碾压结束后要观察软土地基区域是否有较为明显的标高差异问题,测试压实层顶面的稳定程度,当不再继续下沉后便判断软土地基达到了预期的密实标准。

3.2强夯法

强夯技术是一种应用大型重物对地基施加强烈冲击的工艺,目的是在重压下强化地基,使之坚固和平坦,显著增强地基的承载力。在处理软土地基问题时,此技术被广泛应用,其能快速提升地基的硬度,增强承重能力,并预防因压力导致的地表坍塌。然而,在实际操作中,强固地基的过程会伴随显著噪声,可能干扰附近居民的生活,故只适宜在居民较少的区域采用此技术。施工过程中,施工人员必须严格按照作业规程,对地基逐层进行强固,以保证其稳固性。在强固作业接近尾声时,需要填补地面的坑洼,确保表面平整。由于重锤冲击会引起强烈震动,施工时强固设备需与周围建筑物保持10~15m的距离,以维护建筑物的结构稳定。如果强固作业可能影响周边建筑物,应及时采取防护措施,如挖设隔震沟,以保障建筑物的安全。

3.3排水固结处理技术

排水固结处理技术主要针对地质条件相对良好但含水量高的软土地基,通过降低含水量增强土壤的力学性质。第一,在公路建设领域,针对软土地基的改良,排水固结处理技术被广泛应用,其核心在于利用地基自然固结的原理,预先在地基中布置排水设施,如排水板和砂井,以促进软土的垂直排水,进而通过自重或其他预压措施加速土体的固结过程,显著提升地基的稳定性和承载能力。第二,为了优化这一过程,施工团队可以在软土地基上铺设砂垫层,利用砂石的透水性和自重作用,有效排出土壤中的多余水分,不仅确保了良好的排水效果,还保障了施工质量,尤其是在公路建设和维护中展现出卓越的适用性和经济效益。第三,在实施此类技术时,试验人员需依据现场设计规范和具体施工参数,对地基进行细致的超载预压试验,以验证和优化地基处理方案,确保满足工程质量和安全标准。

3.4粉喷桩加固处理技术

第一,在日常公路建设中为了强化路基的稳定性,粉喷桩加固处理技术被广泛应用。实施前关键步骤在于进行详尽的现场测试和工程地质分析,以确保粉喷桩设计布局的精准性和可行性。在施工准备阶段,需细致平整施工区域,防止因地形崎岖而影响设备作业效率。第二,为了维持地基的均衡,应在必要区域添加适量砂石,增强其坚固性。设计人员在实施过程中,需对粉喷桩定位图、土工性能试验报告、原始地面高程数据、地质调查报告等重要资料进行详尽核实,确保施工流程顺畅。在工艺选择上,施工人员需严格按照设计标准进行试桩操作,明确施工步骤,以保证工程质量。第三,严格把控粉喷桩的施工材料至关重要,确保所用水泥、石灰、粉煤灰和石屑等材料符合设计标准,以提升公路建设项目的整体稳定性和安全性。

结束语:综上所述,当公路工程路基施工期间若是遇到软土结构,要进行特殊的处理,对软土结构的性能进行强化,软土地质条件下的公路工程往往面临着很多问题。因此,需要针对软土路基特点采取合理的处理技术,保证道路的耐久性和安全性,并且要充分考虑对周边环境的影响,防止因施工而引起的土壤侵蚀、水污染等问题,确保工程施工过程中对环境的最小影响。

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