浅析软土路基处理技术在公路工程施工中的运用
汤丹丹
山东远通公路工程集团有限公司 山东省滕州市 277599
摘要:软土路基处理技术在公路工程施工中具有广泛的应用前景和重要意义。通过科学合理的施工设计和管理,软土路基处理技术可以显著提高公路的承载能力和稳定性,解决路面凹陷和裂缝问题,提高公路的安全性和舒适度。另外,随着城市化进程的不断推进,城市交通网络的建设和改造工程也将越来越多,软土路基处理技术将会得到更广泛的应用和发展,同时随着工程技术的不断创新,软土路基处理技术也朝着更加环保、经济和高效的方向发展,从而进一步提升公路工程质量。
关键词:软土路基处理技术;公路工程;施工;运用
引言
在路基工程施工的过程中,或多或少都会遇到软土地基问题。如果路基工程中的软土地基问题处理不当,将影响路基建设质量,埋下安全隐患,使后续工作变得复杂。为了避免这种情况,在公路工程施工中,需要不断研究软土路基处理技术,使路基满足软土地基沉降的标准和要求,确保路基工程的稳定性,提前做好计划,防患于未然,避免出现突发情况。
1公路工程软土路基的特点
1.1孔隙大、含水率高
软土路基的土体孔隙较大是由于其主要成分为粉状颗粒和细粒子。这些颗粒具有高度可塑性和流变特性,不易紧密排列,导致整体孔隙度较大。土体孔隙度是指单位体积土体中空气和水分所占的体积比例。软土地基的土体孔隙度较大,这与其成分中颗粒间隙大、不易紧密排列的特性有关。孔隙度高的土体相对来说密度较小,因此,其承载力和稳定性也较低。软土地基的土体含水量通常也比较高,这是由于其成分中多为含水量较高的材料,如黏土、淤泥等,其表面有大量的负电荷用于吸附空气中的水分,水分的吸附作用下,会使土体颗粒之间的黏附力减弱,使得软土结构分散,从而增加其可塑性和流变性。此外,水分也会使土体中颗粒之间的摩擦力减小,导致土体的承载力下降。
1.2压缩性高、抗剪强度低
软土路基的土粒往往较小、结构疏松,且含水量较高,这使得软土路基具有很强的可压缩性。在工程使用中,如果没有充分考虑到软土路基的压缩性问题,就容易引发地基沉降和开裂等问题。另外,软土路基具有较低的抗剪强度,这是由于软土路基的结构特点造成的。在工程使用中,如果没有充分考虑到软土路基的抗剪强度问题,就容易引发地基变形和破坏,特别是在公路工程中,软土路基的抗剪强度问题更为突出,可能导致路面垮塌等严重后果。
2软土路基处理技术在公路工程施工中的运用要点
2.1砂垫层换填处理技术
砂垫层处理技术是指利用高耐腐蚀性、稳定性强、强度大的砂石,分层换填浅薄的土层,并对其进行密实处理的一种施工技术。砂垫层处理技术,主要具有以下优势特点:(1)防止地基土体出现冻胀。在砂垫层间存在很多的空隙,降低了毛细裂缝的发生概率,因此,在低温环境中采用该技术可以避免孔隙水冻结导致的冻胀问题。在采用该项技术的过程中,需要合理确定换填处理厚度,将其控制在3m以内,如果砂垫层的处理厚度过小,则难以达到理想的处理效果。(2)向下部有效传递上部荷载,提升路基的承载能力。(3)减小地基的沉降量。在地基浅部位置常常集中最大荷载,因此,在总沉降量中,地基浅部位置的沉降量占比最高,通过采用砂垫层处理技术,有助于降低地基总沉降量。(4)提高软土地基的排水固结速度。在公路上部荷载影响作用下,公路路面结构内的水分会从其两侧流出来,加大软土层的孔压,降低排水固结速度,进而降低公路路基的强度。砂垫层的渗水能力较强,在公路上部荷载影响作用下,加大排水固结速度,提高公路路基的稳定性。
2.2复合材料加筋加固法
复合材料加筋加固法的优点是快速、经济、有效。首先,该方法能快速解决软基问题,显著提高了地基的稳定性,同时提升施工效率。其次,复合材料加筋加固法所需的材料便宜,较为经济,施工成本可以得到很好的控制。使用合成材料加筋加固法进行软基处理时,具体步骤如下:首先,对路基进行剖层,使处理更加准确;接着,在路基上添加复合材料,在周边加装钢筋加固路基,施工期间应确保材料铺设的均匀性;最后,整体夯实加筋后的路基,增大路基强度。复合材料必须具有良好的强度、刚度和功能性,以确保加筋加固后路基的稳定性。同时,所选用的复合材料还必须具有较高的环保性能,以免对环境造成破坏。此外,在复合材料加筋加固过程的实际应用中,必须对路基的变形情况进行检查,以评估加固后路基的稳定性。如果路基的变形量大于预期,必须立即采取措施,确保路基的稳定性。
2.3冲击碾压法
在软土路基施工中,通过采用冲击碾压法可以有效地改善软土路基的力学性质,其是通过振动碾压机械对软土进行改良,使其适合公路铺设使用。先需要对路基所在地的土壤进行详细的分析,明确土壤类型、含水量、压缩性和承载力等参数,以确定冲击碾压的施工方案和施工参数,还要清理路基表面,清除表面积聚的杂物和松散土壤,保持路基表面的平整和干燥。之后选择适当的碾压机械,一般采用振动碾压机进行冲击碾压,通过振动作用将路基土壤颗粒重新排列,增加土壤的密实度和结实度,提高土壤的承载力和稳定性。为了避免冲击碾压施工过程中对地下管线及周围的建筑物造成损坏,必须在作业前进行现场勘察,采取有效的保护措施,如果是需要进行特殊保护的建筑物,必须在保护范围外设置明显的标记。在对路基进行冲击碾压的过程中,应当按照施工场地的宽度确定冲击碾压方式,并在冲击压路机的行进路线上设置易于辨认的临时性标记物,从而确保操作人员能够根据相应的标线进行施工作业。如果冲击碾压施工时,现场出现扬尘,应当及时进行处理,可以采用洒水的方法抑制扬尘,避免对施工现场周围的环境造成破坏。若是土体的含水量较低,可在冲击碾压施工的前一天进行大面积洒水润湿。
2.4排水固结法
排水固结法主要通过设置竖向排水通道来加快土体中孔隙水的排出,从而缩短固结时间,增强地基的承载力。排水固结法通过在软土路基中布置砂井或塑料排水板,形成快速排水的路径,当在地基上施加荷载时,软土层中的孔隙水通过这些排水通道快速排出,土体体积缩小,促进固结加速。在公路工程软土路基的处理中,对于排水固结法排水通道的布置间距、深度及材料选择至关重要。一般情况下,排水板的深度需要穿透软土层并延伸至坚实土层,利于孔隙水顺利排出,排水通道的间距则依据土体的渗透性和压缩性确定,过大会影响排水效率,过小则增加施工成本。因此在施工过程中还需确保排水系统的畅通,防止堵塞或渗漏。
结束语
在公路工程项目中,应用合适的软土路基处理技术,实现软土路基的优化处理,不仅能够提高工程项目的可靠性,降低工程项目的投资成本,还能为社会经济的稳定发展打下坚实的基础。因此,在明确公路工程项目具体情况的基础上,选择并应用合适的软土路基处理技术,成为一项极为必要的工作。
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