道路工程软土地基处理方式选用与工程实践

(整期优先)网络出版时间:2022-04-23
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道路工程软土地基处理方式选用与工程实践

黄伟

身份证号码: 23040219860113****

摘要:近年来,随着我经济的飞速发展,人们的生活水平也得到了提高,我国交通运输行业也得到了较快的发展。作为国家经济发展的基础保障性行业,公路桥梁工程对于保障民生,促进社会发展具有重要的意义。而由于公路桥梁工程施工的环境比较特殊,经常会遇到不同的问题造成施工质量的问题。软土地基就是影响公路施工的一大重要因素,如果没有对其进行有效的处理,就会导致公路出现质量问题,严重影响正常的交通发展。

关键词:道路工程;软土地基;处理方式;工程实践

引言

道路交通在经济建设与发展中占据着至关重要的地位,随着我国城市建设的进一步发展,道路工程建设范围也进一步扩大,在工程建设过程中遇到的地质情况也复杂多变,尤其是沿江、沿海地区由于地下水位较高,地基土常年被水浸泡,地质中常存在淤泥质土、淤泥等软弱土层,如何根据场地实际情况,科学合理的地选择软土地基处理方式,极大地降低路基沉降或位移,提高道路工程使用寿命,一直是道路工程施工实践中的重点与难点。本文从软土地基的特点出发,结合工程实践,阐述了软土地基常用处理方法,以期为软土地基处理技术的进一步发展提供一些参考与借鉴。

1软土地基概述

(1)软土路基含水率较高,含水率通常在50%左右,甚至可能达到70%,且含水率还会随着季节的更替发生变化,过高的含水率会导致公路工程施工时发生沉降问题,如沉降严重就会引起塌陷问题,尤其桥梁工程,塌陷造成的后果不堪设想,这会严重影响桥梁的使用安全。(2)软土地基属于一种半流体的土层,其具有压缩性强的特点,与一般土层相比,其压缩性有明显差别,但由于其压缩性强,导致压缩后的软土地基难以有效排水,从而会造成地基失稳的现象,使公路施工难度增大,甚至会影响工程质量,导致公路失稳,给工程的安全使用带来巨大的威胁。(3)软土地基中还含有大量的有机质,从而影响软土地基的排水效率,具有渗水性低的特点,如施工单位在处理时,未采取合适的处理方法,就会引起排水管道堵塞,影响软土层的排水效率,从而使软土地基面积逐渐增大,严重影响公路的施工质量,威胁工程的使用安全。(4)除上述特点之外,软土地基还具有抗剪性差的特点,其抗剪性与黏土相似,抗剪能力差,从而直接影响路基的排水性能,难以有效保证工程的施工质量,因此,施工中应采取必要的措施,提高其抗剪能力,以保证工程的施工质量。

2道路工程软土地基处理方式

2.1CFG桩地基处理方法

公路工程施工中,CFG桩地基处理法主要以粉煤灰、碎石以及水泥等材料作为原料,经过材料的搅拌成型最终呈现出高黏结的强度状态,因此CFG桩法是一种利用桩与桩尖土体的复合型地基处理方法。与其他桩相比,CFG桩可以更好地提升软土地基的承载能力,且造价比碎石桩更低。施工期间,工程结构为CFG桩、堆载预压以及碎石褥垫层几部分,在处理软土地基时通过振动沉管CFG桩桩体的施工工艺,按照公路路基的结构特征确定CFG桩的各项参数。该段路CFG桩的桩基长度为5m,桩与桩的间距为1.5m,桩径长度为40cm,施工时在桩的表面铺设30cm碎石褥垫层。材料设备准备方面,CFG桩需要粉煤灰、碎石、水泥等原材料,本工程施工使用325#硅酸盐水泥,以碎石与石屑作为粗骨料,以粉煤灰作为细骨料,经过均匀搅拌后用于工程施工。按照进度安排,每日需要完成70根沉管作业,长度为5m,使用振动沉管机进行80cm以下管径的CFG桩施工。此外,施工期间还需要取土机、混凝土输送泵以及搅拌机等设备。

2.2换填处理

换填处理是目前公路工程施工中的常用技术,也是对软土地基处理中十分有效的技术。使用该方法可以将一定范围内的软土地基去除,通过填埋全新的填料,改变地基的性质。常用的换填材料包括碎石、灰土、素土等等,这些材料都具有强度比较高的特点,可以避免地基出现不均匀沉降,维持地基持力层的总体承载力和扩散应力。虽然该方法在对软土地基处理中有着比较广泛的使用,但是仍然具有换填工作量大、只能在浅层团土地基处理中发挥作用的问题。

2.3排水固结施工方法

与深层搅拌施工法相同,排水固结法也是软土地基的常见处理方法,即排除地基内的自由水,以提升地基强度。排水固结施工方法主要有两种方式,一种是简单的热处理,将地基内水分蒸发,排干地基多余水分,该方法只适用于含水量较少的路段。另一种方法是通过插入排水管完成排水施工,再使用加压设备对地基挤压处理,使地基内的水分顺利排除,与前一种方法相比,排水管道插入式施工能够排除多余水分,降低地基孔隙,缓解地基下沉。

2.4强夯法

此种施工方法是比较常见的,而且和砂垫层法的特点有着相同之处,其施工方法和其他方法相比,较为简单,施工成本也会相对较低。此种施工方法能够有效消除软土地基中的湿陷问题,能改善膨胀问题。具体来说,用相关设备将重锤吊起,使其自由下落,这样能够不断地作用于软土地基之上,进而增加其压缩系数,促使其密实度不断增加。但无法在含水量较大的软土地基中进行使用,如果在含水量较大的情况下使用强夯法,则在进行夯击以后,土体中的含水量依旧很大,这样将无法实现其预期效果。在施工之前要按照正确的施工规范进行施工,要对软土地基的实际情况进行明确,如果含水量过多,要进行相应的排水工作,如果含水量不多,则可以直接进行相应施工。同时,对于夯击的次数和力度等都有一定的要求。这需工作人员在施工前,了解工程需求及标准,由此判断出重锤吊起的高度。

3道路工程软土地基处理工程实践

3.1工程概况

假设工程属规划的国省干线公路省道306线某城境内的一部分,道路全长6km,道路等级为城市主干路。本路线穿越岩性较为单一,基岩均为燕山晚期花岗岩。路线区域上处在闽东燕山火山断拗带北部,根据火山岩、侵入岩构造环境综合分析,区内本亚旋回处于濒太平洋大陆边缘活动带构造环境。经本阶段勘察,未见明显的断裂构造发育。可以认为本区域构造属相对稳定阶段。

3.2软土处理工程重难点

(1)软土地基面积大。由于本工程涉及软基处理区域面积大,局部段落淤泥较厚,且道路范围布置有缆线管廊、雨污水管等管道,是本工程的施工重点。(2)新旧路基不均匀沉降。本工程利用原有道路进行加宽、改建,原有道路沉降已基本稳定,拟建道路位于山间沟谷、和海滩地貌,山间沟谷分布有淤泥质土、软弱土,厚度2m~5m,须进行软基处理,后期沉降量较大,新旧路基易发生不均匀沉降导致路面拉裂,所以在新建路基施工过程中须加强质量控制,减少不均匀沉降差。

3.3软土地基处理方法选用

由于本工程涉及软基处理区域面积大,新旧路基易发生不均匀沉降导致路面拉裂,经项目部技术人员及相关行业专家综合评估,决定采用符合地基处理方法,主要采用CFG桩、双向水泥搅拌桩、小直径钻孔灌注桩复合地基处理。

3.4处理效果分析

本工程经项目部合理制定施工方案,严格管控施工过程,最终圆满完成工程进度、质量、安全和文明施工目标,现工程已竣工一年多时间,据沉降观测数据,其沉降量符合规范要求,本次软土地基处理圆满成功。

结束语

综上所述,市政道路工程建设活动如火如荼得开展,涉及软土路基施工时,应优控施工技术,使市政道路工程软土路基施工任务高效完成,从而提高道路性能,降低道路使用风险,促进市政道路建设行业健康发展。

参考文献

[1]刁龙.软土地基条件下的公路工程施工技术研究[J].交通世界,2021(7):52-53.

[2]黄元林.公路桥梁施工中软土地基施工的技术要点浅述[J].居舍,2020(6):74.

[3]黄健.公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J].科技风,2021(05):113-114.