馬浩洋
(黑龍江省呼蘭養(yǎng)路總段,黑龍江 呼蘭 151700 )
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軟土路基的施工技術(shù)及處理措施
馬浩洋
(黑龍江省呼蘭養(yǎng)路總段,黑龍江 呼蘭 151700 )
結(jié)合了具體的施工經(jīng)驗和相關(guān)資料,通過對軟土路基的施工技術(shù)及處理措施進(jìn)行分析,總結(jié)出了一些處理軟土路基的要點。旨在從技術(shù)的角度解決公路工程施工中軟土路基的問題,保障工程質(zhì)量,達(dá)到公路的安全性與穩(wěn)定性要求。
軟土路基;施工技術(shù);處理措施
(1)凍結(jié)技術(shù)。這是公路軟土路基施工中比較常見的一種施工技術(shù)。需要制冷設(shè)備、二氧化碳或液化氮等材料進(jìn)行操作。在將二氧化碳或液化氮膨脹之后,利用制冷設(shè)備結(jié)合液壓系統(tǒng),確保冷卻液在軟土內(nèi)的流動,從而達(dá)到凍結(jié)軟土、增加軟土的強(qiáng)度的目的。適用這種技術(shù)處理的軟土路基,路基凍結(jié)溫度一般要達(dá)到零下20度,挖掘深度必須要在8米以上,而且需要再三天的時間內(nèi)通過人工操作快速凍結(jié)。
(2)高壓噴射注漿技術(shù)。我國公路工程施工針對軟土路基采用高壓噴射注漿技術(shù)始于20世紀(jì)70年代,是從日本引進(jìn)而來的。經(jīng)過多年來不斷地改進(jìn),如今對于這項技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)十分成熟了。其工作原理是:在鉆機(jī)達(dá)到預(yù)定的深度之后,利用高壓噴出水泥漿,完成軟土和水泥之間的混合攪拌,形成堅固的結(jié)合體。這種方式通過改變軟土的性質(zhì),顯著提高了軟土的密實度。另外,高壓噴射技術(shù)在防止地面滲漏和下沉等方面的應(yīng)用也比較廣泛。
(3)壓密注漿技術(shù)。有關(guān)這一技術(shù)的使用,必須結(jié)合軟土路基所在地的氣候和地質(zhì)地貌等具體情況,然后在相關(guān)因素分析的基礎(chǔ)上確立施工的方案。碎石樁的壓密注漿技術(shù)以碎石和水泥為主要施工材料,在施工的過程中,需要把碎石投進(jìn)經(jīng)過加固的樁位之中,然后注入水泥,等到水泥達(dá)到初級凝結(jié)的程度,再將水泥通過預(yù)留的管道往里灌入。其優(yōu)點主要在于能夠充分鏈接碎石之間的縫隙,對樁體周圍的軟土實現(xiàn)加固的目的。在這一技術(shù)的操作過程中,還需要借助其他技術(shù)輔助操作。壓密注漿技術(shù)有著諸多的優(yōu)點,不僅在很大程度上節(jié)省了一定的人力,而且可以應(yīng)用在任何環(huán)境之中,施工的效率也有了明顯的提高。
(4)機(jī)械碾壓法。雖然軟土路基的施工技術(shù)眾多而有效,但是機(jī)械碾壓始終是公路工程施工中不可缺少的存在。在公路的修造過程中,對于軟土路基采用的相關(guān)施工技術(shù)無論效果多么突出,其所改變的軟土特質(zhì)也都是不全面的。何況軟土路基的土層厚度并不相同,分布范圍也不一樣,所以為了增強(qiáng)其密實度,最為簡單直接的方式就是通過碾壓機(jī)對路面反復(fù)碾壓,把不平整的道路壓平,厚度不同的軟土壓實,使路面的土地質(zhì)量達(dá)到最佳的狀態(tài)。通過機(jī)械碾壓可以有效地提升道路的承載力,預(yù)防路基下沉,改善軟土路基的土質(zhì)。
(5)深層石灰攪拌樁技術(shù)。石灰作為公路修建工程中不可缺少的材料,在軟土路基的施工中同樣具有很高的利用價值,尤其適合在一些土壤黏度較高的軟土路基中使用。深層石灰攪拌樁技術(shù)就是根據(jù)土壤黏度高的特性,按照一定比例把石灰和土壤混在一起攪拌,二者之間產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)能夠起到提升軟土強(qiáng)度的作用。這一技術(shù)的要求很高,單是石灰的選用就要經(jīng)過嚴(yán)格的篩選和處理,關(guān)鍵技術(shù)的控制更是重中之重,除此之外還要結(jié)合施工時的天氣狀況等因素,種種要求之下使得這項技術(shù)不但操作困難,而且效率比較一般。
(1)排水固結(jié)措施。這一措施主要針對的是一些黏性的軟土路基。其原理是通過設(shè)置垂直于軟土路基的排水體,將黏土中的水分?jǐn)D壓排除。黏土在水分減少后開始漸漸固結(jié),軟土路基的密實度便會相應(yīng)增加。這種技術(shù)的實施必須根據(jù)一定的地理環(huán)境,應(yīng)當(dāng)選擇一些含水量比較少且較為飽和的軟土路基。在具體實施的過程中,可以通過設(shè)置排水設(shè)備來加快水量的排除,水分排完的速度越快,黏土固結(jié)的速度也就越快,沉降量也會相應(yīng)降低,從而提升軟土路基的穩(wěn)定性。
(2)表層處理措施。對軟土路基表層的強(qiáng)化處理可以采用多種方法進(jìn)行。首先要充分利用加固層增強(qiáng)土壤的穩(wěn)固性和排水功能,可在軟土路基表層鋪墊砂石等密實度較高的材料,促進(jìn)路基的下沉和水分的排出;其次,對于含水較多的土壤,可以通過“先挖溝,后填石”的方式進(jìn)行排水,加固路基的底座,確保其穩(wěn)固性與透水性的提升;最后,對于軟土分布零散的路基,可以利用土工布等敷墊材料來提升路基抗拉能力,分散其受力狀況,有效提高路基的承載力。
(3)換填處理措施。對一些像沙土地這類的土質(zhì)松軟路基,通常采用換填的方式來增強(qiáng)土壤的承載力。即通過清楚路基中原有的軟土,換上一些密度較大的穩(wěn)定性材料進(jìn)行填充,通過改換土質(zhì)實現(xiàn)軟土路基堅固程度的增加。這種方法雖然操作簡單,但是人工換填的話工程量較大,所以一般用機(jī)械作業(yè)為佳。
(4)碎石樁處理措施。碎石樁處理是軟土路基處理措施中較為常用的方法。其原理就是將路基中的部分軟土替換為堅固性較強(qiáng)的碎石樁,從而提升軟土路基整體的穩(wěn)定性。這一措施的應(yīng)用除了有效性之外還具備了低成本、高效果的優(yōu)點。具體實施步驟如下:利用帶有水平振動功能的管型設(shè)備對軟土路基進(jìn)行振動,通過沖洗使振搗部位形成深孔,孔內(nèi)加入碎石填充,以此促使碎石樁的形成,使得整體軟土路基的承載能力得到提升。
(5)強(qiáng)夯措施。這一措施對于處理砂土、雜填土、粘性土等軟土路基有著顯著的作用。強(qiáng)夯法的操作流程比較簡單:通過利用大型起重設(shè)備提升具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的重物,瞬間落下擠壓軟土路基,由此降低軟土地基的壓縮性,增加其密實度。這種方法對濕陷性的黃土路基以及可液化的砂土路基也經(jīng)常使用,淤泥質(zhì)土的路基則并不適用。強(qiáng)夯措施的缺點也較為明顯,即施工過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的噪音污染,因此不能在人口集中的地區(qū)使用。
我國的公路建設(shè)工程規(guī)模日益擴(kuò)大,范圍遍布全國各個地區(qū)。由于我國不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境差異較大,土壤結(jié)構(gòu)包括砂土、碎石土、素填土、淤泥土等各種各樣的特質(zhì),因此建設(shè)者需要在施工的過程中因地制宜的選擇合理的技術(shù)方法。路基是公路質(zhì)量的基礎(chǔ),軟土路基的處理更是公路建設(shè)過程中的關(guān)鍵部分。隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,處理軟土路基的措施也變得越來越多樣化。但無論是施工技術(shù)的選擇還是處理措施的應(yīng)用,都必須結(jié)合軟土路基的特質(zhì),在實際考察分析的基礎(chǔ)上預(yù)先提出合理的施工方案。這不僅是保證路基穩(wěn)定的需要,也是提高公路質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。
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2016-12-15
馬浩洋(1978-),女,工程師,研究方向:路橋建設(shè)與管理。
U416.1
C
1008-3383(2017)05-0090-02