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【摘要】主要針對建筑行業中的公路工程軟土地基處理技術進行探究,以軟土地基的特性入手,論述了目前主要的軟土地基施工技術,并從人員以及工藝設備方面提出了優化軟土地基處理技術的措施,供相關工作者參考。
【關鍵詞】公路工程;軟土地基;處理技術;問題;措施
1引言
在公路工程建設中,軟土地基是經常遇到的問題,地質條件、社會條件以及氣候條件的不同導致在不同地區進行公路工程施工會遇到不同方面的問題,這些問題主要集中在淤泥或填土方面。因此,對于公路工程,軟土地基處理技術的選擇非常關鍵,會直接影響整個工程的工期、造價以及施工質量。
2軟土地基的特性
地基土質之所以變軟,主要原因是土體含水量過大,而且其滲透性不好,從而導致地基的整體強度降低。在這樣的地基條件下施工往往會造成項目后期施工發生不均勻沉降,嚴重時會導致部分地基塌陷。軟土地基主要有以下特點:(1)具有較大的變形應力。由于軟土地基的抗剪切能力不高,因此,當外力作用發生變化,超出其承受能力范圍后極易發生變形,并且在土體位移以及外力的共同作用下使地基發生塌陷。(2)沉降不均勻。軟土地基中的砂土與粉土在一定程度上會對地基的微粒層造成影響,在外力作用下,地基會發生沉降,微粒層與軟土層不同,其產生的沉降程度就會不同,導致地基整體出現不均勻沉降,使路面發生塌陷[1]。(3)滲透性不好。軟土地基的含水量很高,其透水性差的特性導致過多的地下水不能及時排出,從而間接影響地基基礎單位面積的承載力。
3軟土地基處理技術
3.1強夯法
所謂強夯法就是在高空中將重錘放開,使其做自由落體運動,利用重錘在這個過程產生的巨大沖擊對地基土體進行強力夯實,提高土體密實度。實際上是利用重錘的重力作用,對地基進行強力夯實。在具體操作過程中,要求重錘的質量大約在80~400kg,重錘落下的高度控制在6~40m。強夯法有以下特點:(1)強夯法可適用于多種類型的地基,如沙土、粉土、黏性土、雜填土以及碎石土等;(2)強夯法可以提高軟土地基的強度,強化其抗振液化性能,還可以有效地降低地基的壓縮特性,從而降低其濕陷性。目前,在公路工程中,強夯法多用于具有濕陷性的黃土地基或容易發生液化的沙土地基[2]。
3.2高壓噴射注漿法
高壓噴射法的工作原理主要是利用鉆機的高壓作用將漿液注射到土體中,實現土體與漿液的混合,從而形成水泥土體,以達到提高土體強度的目的。具體操作流程為,首先用鉆機在地基上鉆孔,將漿液注入高壓設備中,通過高壓作用使漿液形成20MPa以上的高壓射流。然后,將注漿管插入需要加固的軟土地基中,插入深度要深一些,以確保泥漿與土體的良好混合。泥漿注入后,要將其與土體進行攪拌混合處理,確保其混合均勻,這種方法形成的土體具有較高的強度。在這個過程中,土體中顆粒較小的部分會隨著水一起浮到表面,而顆粒大的部分會在重力以及其他外力的作用下與漿液混合并重組。目前,這種方法主要應用在黏性和砂類土中,由于其操作簡單,在公路工程建設中應用較多。
3.3表層處理法
表面處理法的主要施工原理是利用排水措施以及替代材料,盡可能地去除地基中的軟土部分以達到夯實地基的目的。為確保后期施工中地基不發生沉降,前期要對地表層的排水工作進行合理安排。表面處理法的應用過程中需要注意以下問題:(1)如果地基土層的含水量較大,在進行填土施工前,要先對該處地基實施溝槽挖掘工作,使地表水沿溝槽排除,使地基符合后期的施工要求。(2)填土工作。實施這一步的主要目的是進一步降低土質的含水量,因此,要注意回填土質的選擇,要盡量選擇透水性好的土質。(3)徹底清除地基的軟土部分。為有效減小軟土地基的含水量,要在軟土部分清理完成后,在地基表面鋪一層砂墊層,其厚度最好控制在0.7~1.3m[3],同時也是對地基的一種有效保護,在一定程度上增加了地基的穩定性,為后期工程項目的整體施工質量奠定了基礎。除此之外,對地基鋪設墊層可以有效彌補軟土地基土層不均勻的情況,同時提高后期施工機械的通行率,提高軟土地基的承載能力。(4)對地基表面進行處理時,黏土是不可避免的,這種情況下,可以選用特殊的添加劑對軟土地基的黏土成分進行改善。將黏土與添加劑進行適當的混合,不僅起到了提高土體強度的作用,還提高了地基的穩定性。一般公路工程施工中應用較多的添加劑主要是水泥和熟石灰。
3.4復合地基法
復合地基的施工原理是在地基中插入一定數量的增強結構體,即樁體,這樣外力產生的載荷將分擔在樁體和土體中。目前,較先進的是CFG樁復合地基。圖1為CFG樁復合地基示意圖。
4提高軟土地基技術水平的措施
4.1提高施工單位的機械設備質量
不同的軟土地基處理技術對設備的選擇是不同的,因此,施工單位在進行設備選擇時,應盡量選擇自動化程度高的,技術水平較先進的設備,并及時對單位的機械設備進行更新,以滿足各種施工技術的要求。另外,施工單位要嚴格把控機械設備的購入來源,選擇有資質的生產制造企業。設備進廠時,要嚴格審查設備的規格、廠家以及合格證,確保施工設備滿足后期施工技術的要求。
4.2加強施工技術人員的專業技能培養
關于施工技術人員的專業技能培訓問題,施工單位可以從人員招聘以及內部人員培訓兩方面入手。首先,進行人員招聘時,要注意考察人員的綜合素質,采取多種形式的招聘方法。對于專業技術人員,要嚴格考察其專業技能,確保其能夠勝任后期的技術施工工作,防止水平低的人混入;其次,組織單位內部人員進行定期的專業技能培訓。通過開展培訓班或講座的形式使工作人員了解最新的科學技術,并且掌握各種技術的適用情況。除此之外,要對參與培訓的人員進行考核,只有達到考核標準的人員才能參與施工技術工作。
5結語
總而言之,公路地基是公路工程的重要保障。施工單位在進行公路工程施工之前,必須對實際的地基情況進行考察,綜合考慮各方面的影響因素,選擇適宜的處理技術,進一步優化施工工藝,最大化地保障公路工程的施工質量與安全。
【參考文獻】
【1】王傳亮.公路軟土地基處理設計方法探討[J].建材與裝飾,2017(17):237-238.
【2】袁貴普.公路工程施工中軟土地基的處理分析[J].江西建材,2017(22):140.
【3】馬魯,李永平.公路工程施工軟土地基處理[J].現代商貿工業,2017(9):194-195.
作者:鄭瑞海 單位:張家口路緣公路工程有限責任公司