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關(guān)于公路工程軟土路基施工技術(shù)分析論文
引言
隨著工程科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,道路交通施工行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展空間和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),眾多新型工程技術(shù)與材料設(shè)備的應(yīng)用,使得公路工程施工經(jīng)歷著一場(chǎng)技術(shù)變革。軟土地基是一種不良地質(zhì)條件,該條件下的公路工程地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜,土體呈現(xiàn)較高的含水量與孔隙率,相應(yīng)的應(yīng)力承載能力與抗剪切強(qiáng)度相對(duì)不足,在未采取針對(duì)性加固措施的條件下,路基將出現(xiàn)不均勻沉降、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等系列問題,嚴(yán)重制約著其他工程施工環(huán)節(jié)的展開,同時(shí)也對(duì)公路整體質(zhì)量問題埋下了隱患。可見研究分析公路工程軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用這一議題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、軟土路基工程特性分析
軟土對(duì)于公路工程施工建設(shè)過程而言,是一種復(fù)雜的不良地質(zhì)條件,軟土中的水分較大,具有明顯的壓縮空間,相應(yīng)的載荷承載性和剛度水平不足,在此區(qū)域進(jìn)行公路工程施工,極易出現(xiàn)失穩(wěn)或沉降問題。路基作為公路工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),在當(dāng)前車輛保有數(shù)量不斷提升,交通系統(tǒng)運(yùn)輸需求不斷上升的背景下顯得尤為重要。軟土路基通常出現(xiàn)在內(nèi)陸平原、盆地山洞、海濱平原等地區(qū)。軟土路基較為復(fù)雜的特征,會(huì)使公路施工難度變大,施工周期變長,如果沒有使用正確施工技術(shù),還會(huì)使軟土路基公路出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題,如路面坍塌、路面開裂等,這些問題的出現(xiàn)輕則導(dǎo)致交通阻塞,重則導(dǎo)致交通事故,出現(xiàn)人員傷亡等嚴(yán)重問題。
2、公路工程軟土路基施工技術(shù)應(yīng)用研究
從上述軟土路基工程特性可知,解決軟土路基質(zhì)量問題的關(guān)鍵是土體水分控制與粘結(jié)度的提升,現(xiàn)階段常見的公路工程軟土路基施工技術(shù)主要包含以下幾種,具體應(yīng)用特點(diǎn)如下:
2.1碎石樁技術(shù)
應(yīng)用碎石樁技術(shù)進(jìn)行軟土路基處理應(yīng)用時(shí)間較長,在實(shí)際施工過程中積累了大量經(jīng)驗(yàn)。該技術(shù)首先對(duì)軟土路基進(jìn)行一定載荷水平的振動(dòng)沖擊,在土體壓縮聚結(jié)形成孔隙后,將篩選后的碎石填筑到孔隙中,同時(shí)使用一定的土體聚合添加劑,提升碎石與縮聚土體的粘合性,通過碎石樁為路基結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的載荷承載力。相應(yīng)碎石樁的尺寸和分布依據(jù)公路工程整體參數(shù)確定,保證路基結(jié)構(gòu)受力均勻。碎石樁具有理想的應(yīng)力和環(huán)境穩(wěn)定性,能夠在軟土環(huán)境中提供持續(xù)的支持力,同時(shí)施工便捷,建設(shè)成本低,在目前的施工中仍有應(yīng)用。
2.2換填技術(shù)
應(yīng)用換填技術(shù)進(jìn)行公路軟土路基處理,是對(duì)于路基土體成分的整體性更替。該技術(shù)首先使用施工機(jī)械將勘測(cè)查明的軟土結(jié)構(gòu)挖除,然后分層均勻填加穩(wěn)定性和剛度水平較高的碎石、煤渣等材料,從而通過改變施工區(qū)域地質(zhì)條件從根本上解決軟土地基質(zhì)量問題。施工過程中,分層填筑時(shí)硬度和強(qiáng)度最高的材料位于挖方區(qū)域最底部。這種軟土路基技術(shù)在較深路基施工條件下有著理想的應(yīng)用效果。
2.3注漿技術(shù)
注漿技術(shù)是施工技術(shù)和機(jī)械水平不斷提高的產(chǎn)物,借助高壓注漿機(jī)械將制備的漿體注入軟土層,通過固結(jié)作用提升路基穩(wěn)定性。該技術(shù)應(yīng)用過程中,首先使用鉆孔設(shè)備進(jìn)行打孔,貫穿軟土層深度后,使用噴注設(shè)備注入漿體,在軟土與漿體充分混合并凝結(jié)后,將會(huì)形成高剛度水平的整體結(jié)構(gòu),對(duì)凝結(jié)體加固后便可實(shí)現(xiàn)軟土地基問題的解決。
2.4固結(jié)技術(shù)
固結(jié)技術(shù)主要通過在軟土地基結(jié)構(gòu)中添加相應(yīng)固化試劑,進(jìn)行土壤工程性質(zhì)改良,強(qiáng)化土體聚合性,提升軟土地基的整體穩(wěn)定性,F(xiàn)階段,為了提高加入固化劑的粘結(jié)能力,施工人員會(huì)借助旋噴設(shè)備增加固化劑與軟土接觸面積,同時(shí)配合一定的壓實(shí)整平操作,完成軟土路基問題的解決。2.5排水技術(shù)該種處理方法是常見的一種技術(shù),它適用于軟性相對(duì)較低的地基中,它主要是利用沙井固結(jié)原理排除軟土中的水分。在排水中,需要在軟土路基表面鋪設(shè)砂井,通過預(yù)壓砂井,增加排水的速度。但需要控制預(yù)壓的速度,避免軟土下沉過快造成地基沉降現(xiàn)象。
3、公路軟土地基工程實(shí)例分析
3.1工程概況
某公路工程全長5.25km,軟土路基部分長3.5km,前期施工地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果表明,該公路工程施工區(qū)段土體為軟土,路基結(jié)構(gòu)底層土壤含水量較高,同時(shí)地基11-13m深度范圍存在淤泥現(xiàn)象。該公路工程橫斷面應(yīng)力承載層橫向坡度為3~5°,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)剛度支撐能力不足,路基呈現(xiàn)左側(cè)傾斜趨勢(shì)。
3.2軟土路基處理方案
根據(jù)上述工程勘察結(jié)果可知,需要對(duì)軟土路基處理,提高結(jié)構(gòu)剛度,維持道路穩(wěn)定性。具體處理方案如下:
(1)軟土路基施工前,結(jié)合上述勘測(cè)結(jié)果進(jìn)行深入的研究分析,合理組織安排施工方案與設(shè)備物資,落實(shí)施工準(zhǔn)備工作。
。2)軟土地基結(jié)構(gòu)的水分控制是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,因此應(yīng)采取相應(yīng)的排斥措施。對(duì)于該公路工程表面水分,可設(shè)置相應(yīng)的邊溝,及時(shí)導(dǎo)流,避免積水下滲作用;對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分,應(yīng)通過盲溝、滲井進(jìn)行隔離與疏導(dǎo),使其導(dǎo)出路基結(jié)構(gòu),降低地下水位。
。3)該公路工程線路上存在石方爆破區(qū)域,同時(shí)路線走向不規(guī)則,因此應(yīng)在基層結(jié)構(gòu)中設(shè)置碎石隔水層,充分利用爆破碎石,同時(shí)限制挖方填方過程中存在的砂墊層影響問題。
(4)軟土路基施工過程中,應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)沉降與形變進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),出現(xiàn)異常問題時(shí)應(yīng)及時(shí)解決,排除問題后繼續(xù)施工。
(5)該道路工程軟土路基處理方案為砂墊層與排水板結(jié)合作用的方式,工期較長,為了提升施工效益可對(duì)土體進(jìn)行超載預(yù)壓,使軟土路基內(nèi)部的水分充分溢出,提升軟土固結(jié)程度。
(6)根據(jù)結(jié)構(gòu)勘測(cè)可知,該公路路基結(jié)構(gòu)整體左側(cè)傾斜,橫斷面橫斷面應(yīng)力承載層存在出現(xiàn)滑坡問題的隱患,為了提升道路的整體穩(wěn)定性,在路基左側(cè)設(shè)置反壓護(hù)道,降低滑動(dòng)力矩水平,起到整體結(jié)構(gòu)加固和軟土處理的雙重作用。
4、結(jié)語
綜上所述,隨著我國公路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大,軟土地基區(qū)域施工越來越普及廣泛,這一復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)于施工人員的工程技術(shù)應(yīng)用提出了更高的要求。軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象為濕性黃土、砂土、粘土等土體類型,旨在全面提高路基施工結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與應(yīng)力表現(xiàn)。現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的碎石樁技術(shù)、換填技術(shù)、注漿技術(shù)、固結(jié)技術(shù)以及排水技術(shù)等形式,在相應(yīng)的工程實(shí)踐中收獲了理想的效果,獲得了工程行業(yè)的一致認(rèn)可。施工人員應(yīng)進(jìn)一步提高軟土路基施工技術(shù)水平,全面提高不良地質(zhì)條件下公路工程施工質(zhì)量,促進(jìn)交通事業(yè)的發(fā)展。
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