软土路基施工技术要点分析

   日期:2021-05-21     来源:中国公路    作者:陈绍秀    评论:0    
核心提示:  01   软土路基施工难点  软土的稳定性欠佳,主要表现为天然孔隙较大、抗剪强度偏低等。在工程施工中,可通过几个特定标

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  软土路基施工难点

  软土的稳定性欠佳,主要表现为天然孔隙较大、抗剪强度偏低等。在工程施工中,可通过几个特定标准,界定是否为软土路基。一是土壤颜色,通过该标准鉴定时,需使用外观卡对比,若土壤颜色呈现明显的灰色,则视为软土。二是含水率,经检测后,土壤若为液限土质或含水量达到35%以,则被视为软土。三是天然孔隙比,若土壤的天然孔隙比在1以上,则视为软土。

  路桥软土路基施工难点主要表现为,相较于其他路基形式,软土路基受含水率较高的影响,难以确保路基夯实质量,降低了路基整体承载水平,易出现路面塌陷等问题;由于渗水性不足,土壤固结过程耗时更长,整体抗压强度将受到影响;在较大压缩性的影响下,若基于常规方法展开施工作业,则易引发路基沉陷事故。

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  施工前的路基处理

  路桥施工的前期准备要求较高,这也是推动后续各环节工作有序开展的关键。施工前期准备主要包括技术、材料及人员等方面。首先,施工人员需要充分掌握项目实际情况,通过实地调研确定施工区域内的土质状况、水文环境等,全面掌握软土路基施工中的阻碍因素。施工人员在分析地质环境时,需要充分考虑到路基的复杂多样性,通过科学的手段测量并整理所得结果,以便给施工方案的制定提供指导。不仅于此,为确保软土地基环境下的路桥质量,需将相关规定列入施工规章制度,此举是提升各环节施工规范性的关键。

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  软土路基处理的技术要点

  (一)排水固结法

  利用排水固结法将土中的水有效排除,可使土层持续下降,并达到加固路基的效果。排水固结法主要是将沙井设置在地基中,并碾压路基,依据施工实际情况,可选择一次性加压或分层加压的操作方式。路基被碾压后,土中的水将通过沙井持续向外排出。此过程中,受土层自重影响,路基将随之下沉,路基的密实性也将得到提升。

  此方法适用于含水量较高的软土层,经处理的土质会更加坚实,可为路基施工提供优良条件。

  (二)换填法

  基于对不满足建设要求的土层应采取换填处理,常见于浅层路基施工环境中,主要有两种方法。一是挖填法,更适用于路基土质偏软的施工环境。该方法的各操作环节更为精简,可有效控制工程成本。具体操作流程为,如若软土路基中含有部分不满足施工要求的土质,施工人员需将其舍弃,从而填充满足施工要求的土壤,且挖填深度需控制在2m以内。

  二是抛石法,适用于路面平整度欠佳且不存在坚硬外壳的环境中。该方法主要是将石头抛入路面中央,此时软土将逐步向道路两侧转移,可增强中间路面的强度。此方法使用的石块相对较大,需配备大型机械设备,将超出地面的石块压入地层中,随之增设反滤层。随后,在上述基础上填土作业,用土颗粒有效填充石缝。

  (三)水泥深层搅拌桩法

  基于水泥材料对软土加以处理,增强路基整体强度。相较之下,此方法在软土路基处理中应用最为广泛,可充分发挥水泥硬化后的强度特性。

  施工人员将水泥混入软土中,伴随水泥的持续硬化,软土将与之有效黏合,土层将变得更加坚固。通过两种材料的充分混合,软土沉降可得到有效控制,将有效防止路基下沉。但值得注意的是,路桥建设不可局限于强度这一指标,还需要从实际情况出发,提升工程的效益性。

  (四)砂石垫层法

  以碎石为基础材料,将其铺筑在路基底层,从而起到增强地基稳定性的效果,此方法适用于路堤较低的工程环境中。

  如若路堤较高,需为砂石垫层法的应用提供优良条件,首先使用排水固结法加以处理,此举在降低路堤高度的同时,还有助于提升路基稳定性。此处使用的排水固结法与常规的固结法存在一定差异,即在结束排水作业后,要向砂井中置入适量砂石,以达到地层铺设路基的效果。

  实际施工中,需合理控制填土速率,若填土速率过快,将制约砂石的压缩性能;若填土速率偏低,将制约工程的施工效率。基于此,在施工中,需严格测试速度,并做出合理的调节。

  具体而言,可将原路基下方的软土挖除,并遵循分层铺筑的方式填入砂石,各层厚度需控制在400mm内。在此基础上,分层碾压的压实度以90%为宜,随后持续回填并严格控制松铺厚度。之后,压路机开始碾压,需注意的是轮胎的重叠宽度要需控制在路宽的1/3~1/2区间内,此外速度不可超过2km/h,不允许出现过快或过慢的现象,否则将会对道路质量产生影响。

  (五)强夯法

  此方法适用于土质疏松且不具备优良黏合度的土层。工作原理为,通过起重机的持续夯实作业,缩小土间孔隙,最终达到增强土层结实度的效果,同时黏合度也将得到有效改善。

  在此基础上开展施工作业,可保障工程的整体质量,还可有效控制施工成本。但值得注意的是,起重机在持续夯击过程中,有大量噪音,不利于周边居民的日常生活,因此施工单位需考虑工程周边区域的实际状况。除此之外,部分软土路基处理中还用到了碾压法,对于土壤分布不均、部分区域过于松软或是平整度不佳的区域具有可行性。碾压法可有效改善上述问题,多次碾压有助于提升土质密实度,在控制路基下沉的同时确保了路基的承载力,施工后的路基整体质量较好。

  (六)抛石挤淤法

  若施工区域有大范围积水洼地,通过抛石挤淤法处理可有效改善地质状况。该方法适用于不存在硬壳的软土环境。

  实际施工中,可向公路路基底部抛填适量的片状石,在其作用下可将淤泥挤出地基,能大幅提升地基强度。

  若工程中出现积水问题,可通过自然排水法或水泵抽水法加以处理,将地表水有效引导至指定排水体系中,在工程许可的前提下,还可设置围堰用于改善排水效果。在施工区域内,所有的节水沟与排水沟都要遵循科学的布置方法。为工程适配挖掘机,可从两侧协同开挖,持续挖掘中间区域的3m软土,避免再次积水。此外,经施工后所得的土体需要转移到指定地点,不可随意堆放。

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  结语

  路桥施工经常遇到软土地基环境,做好路基处理工作是确保后续各环节有序推进的关键。软土路基尤为复杂,尽管本文提出了几种较为典型的方法,但在技术成熟度上依然有较大进步空间,且在施工过程中需要以工程的实际情况为准,合理优化技术或采取多项技术同时使用。

 
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