公路软土路基的标准化施工处理技术

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

韩佳恬

青岛交通工程监理咨询有限公司 山东青岛 266000

摘要

软土路基体现高压缩、高含水率、低抗剪强度等理化特性,在公路工程建设中产生各种不利影响。为了保证道路的正常使用功能,要重视公路软土路基施工工作,选择科学合理的软土路基标准化施工处理方案及工法,较大幅度提高软土路基的稳定性和承载力。基于此,本文针对公路软土路基的相关标准化施工技术内容进行了详实的阐释与分析,以供参考。


关键词

公路工程;软土路基;标准化施工;处理技术

正文


前言:路基施工是公路工程建设中的重要环节,直接影响到路基结构稳定性,关系道路行车安全,关系到公路能否顺利建设和稳定运行,因此,路基施工质量在公路工程中占据重要地位。 其中软土路基的施工处理尤为关键,因其含水量高、流动性强等特点,往往会对公路项目施工带来一定影响,容易造成一系列的安全问题。 随着近年来我国公路事业的不断发展,基础公路工程建设规模快速扩大,

公路施工中的软土路基问题,受到社会各界的高度重视,需要科学选择软土路基施工处理技术,改善软基结构性能,为公路工程建设提供基础保障。

 

1软土路基特性分析

软土路基具有明显的工程特性,主要表现在含水率高、孔隙比大、压缩性强、承载力低等方面,软土中的粘土矿物含量较高,其中以蒙脱石、伊利石为主,这些矿物具有较强的吸水性和膨胀性,会导致软土在受到外部荷载时容易产生较大变形[1]。软土的结构强度低,天然含水量远超过液限,处于饱和或近似饱和状态,使得软土呈现出高压缩性和低抗剪强度的特点,在自重压力和外部荷载作用下软

土容易产生较大固结变形,且固结时间长,工后沉降显著。软土的渗透性较差,在压密过程中孔隙水压力消散缓慢,影响固结进程,软土路基还存在触变性强的特点,在扰动作用下容易失去原有强度且恢复时间较长,其承载力也会随含水量的增加而显著降低,在雨季施工时尤其明显。软土中有机质含量较高,在微生物作用下会发生分解产生次生压缩,影响路基的长期稳定性。

2公路工程软土路基施工标准技术与应用

2.1换填垫层施工技术及其应用

在公路工程的软土地基施工中,换填垫层施工技术是指通过采用含水量更小且性质更稳定的土体对原有的软土地基土体进行更换,优化其地基土层的性质,同时,满足公路工程的基础施工要求。结合换填垫层施工技术在软土地基施工中的应用情况,不仅需要有关人员在施工应用前能够对软土地基情况进行充分了解和认识,通过合理规划进行选择应用,而且为避免换填土壤类型选择不合理对施工质量产生影响,还需要公路桥梁工程设计人员将软土地基的换填垫层施工需求与工程总体设计相互融合,从而确保所选择的换填材料质量合格,施工应用效果可靠。

2.2排水固结技术及其应用

排水固结技术主要指通过预压的方式,将软土路基中过多的水分挤出,然后达到挤紧土粒,提高土体结构强度的目的[2]。按照排水固结技术要求,施工现场应深入分析软土路基特征,结合现场情况合理选择降水预压、真空预压、砂井堆载预压等多种技术形式,维持路基排水体状态,在经过一系列的技术操作后,促进路基内部水分含量的持续减少,从而预防软土路基变形沉降等问题的发生。 与其他软基处理技术相比,排水固结技术对路基自身稳定性和承载力要求严格,公路施工现场要根据路基结构强度、含水率等关键性能参数,在现场合适位置设置竖向排水系统,并在预加载技术的辅助应用下,将具有良好透水性、耐久性的垫层材料放置其中,以促进土体内部水分的快速排出,这样能够有效降低软土路基的内部含水率,确保始终保持在合理的标准范围内。

2.3真空预压法施工技术及其应用

真空预压法是加速软土固结的有效方法,通过在软土层中布设真空系统产生负压促进孔隙水排出,施工时首先在场地铺设水平排水板,间距控制在 0.8-1.2 米,深度需贯穿软土层。随后在地表铺设真空管网系统,由主管、支管及连接软管组成,采用梅花形布置方式实现均匀覆盖,在排水系统之上铺设土工布及密封膜确保真空系统气密性,通过真空泵持续抽气,在软土层内形成80千帕以上的负压利用大气压力对软土产生固结作用。真空度应保持稳定,密封膜接缝采用搭接工艺,搭接宽度不小于30厘米,边缘采用沙袋压实封闭,施工过程中需实时监测真空度变化,发现漏气及时修补,真空预压具有施工速度快、环境影响小的特点,能够有效降低软土含水率,提高地基承载力。

2.4强夯施工技术及其应用

强夯软基处理技术是相对成熟的处理方法,主要利用重锤从高处自由落地产生强大的冲击力,反复碾压软土路基,以此来降低土壤含水量,减轻压缩性,不断增加土体密度,以此达到软基夯实与密实度提升的目的[3]。对于软土路基强夯处理技术的应用,整体施工方法和流程比较简单,要求借助大吨位的重锤从几米或十几米高度落下,对软土路基实施动力夯击,并将排水管道合理设置在软土表面,方便土体内部多余水分的快速排出,此时土地强度与密实度将得到很大程度的提升,进而更好满足公路运行对路基结构的承载力要求。

2.5碎石桩处理工艺

碎石桩处理工艺是一种通过在软土中设置碎石桩体,形成复合地基以提高路基承载力的有效方法,施工方法主要采用振动沉管法,施工设备选用大型振动沉管机,钢管直径为50厘米,壁厚12毫米以确保成桩质量。桩位布置采用梅花形,桩距一般为桩径的3-4倍,以实现最佳的处理效果。施工前需进行试成桩,通过调整振动频率和下沉速度,找出最优施工参数,振动频率通常控制在25-30赫兹之间,这一频率范围能够有效降低土体阻力,保证钢管顺利下沉。在软土地层中还需控制沉管速度,一般不超过每分钟2米,防止桩孔坍塌。通过合理的施工工艺控制碎石桩,不仅能使地基承载力提高2-3倍,还能形成良好的竖向排水通道,加快软土固结。

3公路软土路基施工质量控制

3.1针对施工材料进行严格把控

施工材料的质量是软土路基施工质量的重要保障,必须严格把控。对于换填材料,如砂、砾石、灰土等,要确保其颗粒级配、含泥量、有机质含量等指标符合设计和规范要求。砂石应质地坚硬、洁净,含泥量不超过规定值;砾石的粒径和强度应满足设计要求;灰土的配合比要准确,石灰的有效钙镁含量要达到标准。 对于加固用的水泥、石灰等固化剂,要检查其品种、强度等级、出厂日期等,严禁使用过期或受潮结块的产品。外加剂的性能和掺量也必须符合设计要求,以保证其对软土加固效果的促进作用。

3.2针对施工过程进行严格监控

智能监测系统的应用,实现了软土路基施工全过程动态监控。系统由多种监测传感器、数据采集器和分析软件组成。在路基关键部位布设沉降监测点,采用数字测斜仪监测水平位移,监测点间距控制在15-20米,孔隙水压力传感器埋设深度为软土层厚度的1/3和2/3处,实时监测固结压力变化。系统采用无线传输的方式,监测数据每小时采集一次,通过远程终端上传至数据中心。监测软件具备自动报警功能,当监测数据超过预警值时,系统及时发出警报,通过建立三维数字模型,直观显示路基变形趋势。沉降预警值设定每天为2厘米,位移预警值为3厘米,智能监测系统的应用,使监测工作由被动转为主动,为施工参数优化提供科学依据。

 

结语:综上所述,软土路基是公路工程施工中不可忽视的重要环节,关系到公路施工质量与后续行车安全。 公路施工单位要根据工程规模与软土路基特征,选择科学完善的软土路基施工处理技术,持续优化公路路基施工过程,提高软土路基强度与结构稳定性,全面推进公路工程的顺利建成。

 

参考文献:

[1]毛成斌.公路桥梁沉降段路基路面的标准化施工技术研究[J].运输经理世界,2023(04):101-103.

[2]焦小平.对高速公路路基施工技术标准化相关问题的研究[J].科技创新与应用,2019(20):146-147.

[3]彭杰.公路桥梁沉降段路基路面的标准化施工技术分析[J].品牌与标准化,2022(06):123-125.

 

 


...


阅读全文