公路施工中软土路基的施工技术处理分析.pdf

路桥建设 Road and Bridge Construction103汽车周刊 Auto Weekly 第 11 期公路施工中软土路基的施工技术处理分析张磊（山西二建集团有限公司 山西太原 030000）摘 要 公路桥梁等公共设施是人民群众日常出行的重要保障,不仅能提供日常出行便利,也在一定程度上反映了国家整体建设水平,因此完成公路桥梁建设工作尤为重要。在公路桥梁建设工作中,地基是不可或缺的环节,也是整体建设顺利落实的保障。但由我国公路桥梁建设中的地基情况来看,由于我国整体地质结构相对复杂,在此类地区进行公路桥梁施工也具备较高难度,建设需求较大且对建设质量存在较高要求。例如我国东南沿海地区水域分布相对较广,即使建设目标仅在于一条公路,也需要同时建设多条公路桥梁对提供辅助支持,且区域内普遍为软土地基,整体强度存在欠缺,含水量相对较高,更易出现沉降问题,无形中为公路桥梁施工环节带来了更为严峻的挑战。因此为提升公路桥梁竣工后的稳定性,确保其具备足够的承载力,施工企业需要将重点放于选择最具契合度的施工方案与有效处理软土地基等环节,避免处理不当造成的地基沉降等问题。因此相关从业人员需要深入研习软土地基施工技术,为公路桥梁建设工作注入源源不断的新动力。关键词 公路；施工；软土路基；施工技术1、软土路基特点1.1 含水量大软土路基的含水量，通常会在30%80%之间，具备含水量高的特点，甚至在某些特定的环境恶劣的地区，土壤中的含水量甚至会达到 95%以上。这是由于软土具有孔隙率较大的特点，因此直接导致了软土的渗透性较强，含水量自然也就会较高。较高的含水量，会使得高速公路的路基结构极为容易受到破坏，如果剪力直接作用在软土路基上，那么在高速公路使用了一段时间后，就会导致软土路基发生变形问题，导致路基结构遭到破坏，发生路基塌陷的问题。1.2 承载能力弱高速公路需要具备较强的承载能力，而未经处理过的软土路基，通常情况下并不能够承受过大的荷载。由于软土路基的特殊性，致使其强度往往较低，且软土具有结构不稳定的特性，当其中的原状土受到挤压时，就会导致其絮状结构发生变化，进而破坏原有的软土路基结构。为了解决这一问题，就需要提升软土路基的压缩性，从而提升高速公路的承载能力，避免路面塌陷、路面裂缝等病害的出现。1.3 抗剪能力差软土路基普遍抗剪能力不强。软土区域的土壤结构，长期处于流动性的状态，因此其内部往往会呈现絮状的特点，致使土壤的强度大幅度降低，无法承受较大的剪力。在未进行排水的情况下，软土路基的抗剪强度小于20MPa，这对于高速公路来说，是远远不够的。2、软土路基施工技术的运用2.1 排水固结施工技术排水固结法是解决软土路基含水量高、承载力低等问题的有效方法之一，利用袋装砂或排水板与砂垫层相结合等工具，通过在软基表面预压不小于使用荷载的外力，有效排出土体中的孔隙水，从而使孔隙比降低，密实度增加，地基施工后沉降变小，地基承载力提高。如果土体含水量不高，可用热化处理法能够加速土体内水分排出；如果土体含水量较高，则必须要设置排水通道，完善的排水系统是保证顺利排水和地基快速固结必不可少的环节，当软土层较薄、靠近地先且渗透性好时，可以考虑只在地面铺设砂垫层，但是较厚的土层则一定要设立竖向排水通道与水平砂垫层相结合，但施工过程中要注意，避免过大扰动软土层，否则会影响排水效果。（如图 1 所示）图 1 排水固结施工技术2.2 单向桩施工技术首先，搅拌机在进入到施工作业场地之后，要做好安装和调试工作，经过检查后，确认其转速、空压机，包括杆长和杆径等是否符合具体要求，并将输浆管路稳定连接，将钻机移动到指定位置。搅沙砾垫层路桥建设 Road and Bridge Construction104 汽车周刊 Auto Weekly 第 11 期拌机就位期间，还要做好对中工作，确保底盘水平，和导向架垂直，垂直度的实际偏差不宜超过 1%，桩位偏差不宜超过 5cm。搅拌机就位之后，需要立即启动电机，待搅拌头实际的转速达到正常数值之后，在旋转切土期间，逐渐下沉，确保其实际加固深度符合规定要求。其次，在桩底位置逐渐向上部喷浆，在喷浆期间，还要适当提高搅拌高度，若喷浆和地面相差 30cm，需要向下搅拌，一直到桩底，并再次提高到和地面相距 30cm 位置。最后，及时将搅拌机电源关闭，并按照规定要求，将其直接移动到下个桩部位，按以上步骤进行二次施工。2.3 双向桩施工技术第一，桩机在进入到施工场地前，需要对施工场地的实际承载力进行有效核实，确保其符合具体要求，如果不满足具体要求，则需采用科学措施进行有效加固。在桩机就位期间，需将搅拌机直接移动至指定地点，确保其和桩位保持对中，若地面存在比较大的起伏，需要及时调整平台的基座，保证搅拌轴处于垂直的状态。第二，合理配制浆液。在配置浆液期间，需有效控制水灰比，通常保持在 0.45到 0.55 之间，并做好抽检工作，在加水期间，需要采用定量容器，做好校准工作。在搅拌水泥浆液的过程当中，要充分搅拌，制浆主要由砂浆搅拌机制作而成，每次投料结束之后，其实际搅拌时间不得少于 3min。为更好改善水泥和易性，可以添加适量的外加剂，尤其是在炎热夏季，在配制浆液期间，可加入一定量的减水剂，其实际的加水量需要按照水泥剂量的 0.2%进行控制。第三，水泥浆液配制完毕后，需要过筛，过筛完毕后，需要将其有序导入储浆桶之中，利用灰浆泵，将水泥浆液及时泵送至搅拌头位置。第四，对搅拌机与其他设备进行严格检查，保证各项设备能够正常运行，然后启动桩机，确保桩机的搅拌头逐渐向下部钻进施工，同时喷入适量的泥浆，在首次下钻施工期间，需要采用低档，实际下沉速度在 0.5m/min 到 0.8m/min 之间，浆液的实际喷入压力在 0.25MPa 到 0.40MPa 之间。与此同时，施工作业人员还要根据工程设计要求，以及成桩的试验结果，适当调整灰浆泵的运行压力，保证喷浆量符合规定要求，确保喷浆保持连续、均衡。钻头在下沉过程当中，喷浆不能发生中断，确保钻进和实际的喷浆，均满足设计桩长要求，不能马上喷搅施工，需要继续维持 30s。第五，让搅拌头在桩端位置保持反转运行，然后以恒定速度逐渐提升，在此期间，要确保连续喷入满足规定要求的浆液，一直到地面为止。重复以上的施工步骤，确保实际喷浆量符合具体设计要求之后，方可暂停送浆，但是，不可以暂停复搅，在此期间，需要防止喷浆口发生堵塞。成桩施工完毕后，施工人员要将叶片与喷浆口进行全面清理，并将桩机及时移动到另外一个桩位开展施工。第六，桩体实际的强度达到规定要求的 70%之后，采取人工方法，将超灌部分全部凿除，并将施工作业场地内部的多余土层彻底清理，经过检查确认符合规定要求，方可填筑石灰土，石灰土的实际填筑厚度不宜超过 40cm。2.4 高压旋喷桩施工技术高压旋喷射技术是一种全新技术，在公路软土路基当中应用比较多，此项施工技术原理较为简单，主要是利用高压作用，将容易遭受破坏土体结构进行硬化处理，最后让其形成一个圆柱体。在实际喷射施工期间，容易出现浆液流失现象，进而影响最终的软土路基处理效果，所以，施工作业人员在具体施工环节，可以在材料内部填入适量的氧化钙材料，确保公路软土路基的加固处理效果得到进一步提升。2.5 预制装配式混凝土蝶形边沟施工技术软土路基道路排水沟的设置一般比较固定或者规则，这种矩形或者梯形结构单调性非常强，矩形排水沟的结构不够稳定且易发生堵塞，需要经常性地维护，维护成本较高，而梯形排水沟则需要开挖较大量的土方，施工成本不易控制，综合考虑以上两种方法的经济性和实用性都不是很强。而运用预制装配式混凝土蝶形边沟施工方法，这种施工方法也能有效缓解传统成本费用过高的问题，给施工企业节省很多不必要的支出及消耗，同时降低对周围环境产生的污染和损害，使公路排水系统与周边生态环境更具有协调性，有利于加快公路建设进程，确保公路建设质量达到运输所需，为社会经济的稳定与繁荣创造有利条件。预制装配式混凝土蝶形边沟生产制造比较简单，同时容易组装和维护，对施工企业而言存在很强的便捷性和实用性。预制装配式混凝土蝶形边沟可以根据施工现场的地形、坡度和水流速度设计不同的形状和尺寸，预制生产后直接在施工现场组装即可（如图 2 所示），拼接方法简单，很大程度减少了施工人员的工作量，节约了图 2路桥建设 Road and Bridge Construction105汽车周刊 Auto Weekly 第 11 期施工时间，且基本没有施工材料的浪费，从一定程度上增强了工程建设的科学性和有效性。装配式混凝土蝶形边沟对机器设备的依赖性比较强，并且在一定程度上替代了传统的人工操作和控制管理，对我国公路建设事业的发展起到积极推动作用。2.6 换填法如果软土路基深度比较小，那么就能采用换填方法进行路基加固。换填法组成结构相对复杂，其中包括众多类型的技术和操作步骤。以抛石法为例，抛石法一般在透水性较差的洼地比较适用，这些区域位置的坚固性比较差，碎石块搜集工作相对简便。低洼地区土壤深度一般大于 3 米，土壤流动性比较强，运用抛石法可以把坚固性较差的土壤推向两侧，然后利用压路机等重型设备对土壤表面进行加固夯实，保证软土路基的坚固性和完整度。挖掘法与填埋法一般适用于土壤表层比较脆的情况，如果软土路基表面比较脆弱，运用这种方法可以实现软土区域有效填埋，同时方便后续公路建设工作进行。值得注意的是挖掘法与填埋法有效应用需要加强对土壤环境的清洁处理，把不符合建设要求的土壤清除出去，让软土路基施工环境能够更加科学规范，为公路工程建设创造更多有利条件，推动我国公路建设事业的发展和创新。3、注意事项3.1 合理确定钻机的施工位置在施工作业场地，完成桩机施工放样工作之后，施工人员需要以桩位作为主要依据，合理确定出钻机的位置，为防止钻进施工期间由于地基沉降而出现比较大的偏斜和倾斜现象，需要采用铺设垫层的方法，确保钻机保持平稳。钻机就位之后，还要保证其钻头和桩位的正中心对准，采用经纬仪，针对轨道与钻杆角度进行有效的调整，确保两者垂直，将底盘进行调平处理，确保主轴实际倾斜度不能超出 1%，防止出现倾斜现象。为有效降低桩体垂直度，施工人员也可以在主机的上部设置其他装置，并有效控制吊锤与钻杆间的实际距离。此外，在开钻施工前，还要使用清水，将送浆管道进行彻底清洗，同时对管道内部的堵塞物进行有效检查，无任何堵塞物，同时将水全部排光之后，方可开展钻进施工。在首次下钻期间，为避免出现堵管现象，可以采取带浆下钻方法，不能采用带水下钻方法，无论是首次下钻或者提钻，均需要采取低档，在复搅期间，可以适当提升档位。具体的成桩时间，需要结合阻钻孔速度来确定，不能短于实际设计时间。3.2 严格控制喷浆和停浆时间开钻施工期间，要保持施工连续进行，中途不能出现中断现象，也不能在没有喷浆的情况下，提高钻杆。储浆罐内部的浆液量不得少于一根桩的实际用量增加50kg，若不足，不允许进行下根桩的施工。3.3 提高安全施工水平在处理公路软土路基期间，施工人员要按照具体要求，妥善保管各种类型的劳保用品，同时，技术人员还要做好技术交底工作，施工场地内部用电，需要安排专业电工做好布线和接线工作。施工作业现场内部的高低压线路，包括变压器等，均需要规定要求实施统一布置。在布置临时设施的过程之中，还要全面考虑可能会出现的突发性灾害，主要包含滑坡、泥石流与洪水等等，与此同时，对于不同类型的灾害，均需制定出完善的应急预案。在施工单位的内部，还要安排专业人员按时进行排水系统的维护工作，确保施工作业场地内部废水的排放能够通畅，防止发生积水现象，避免出现污水聚集现象。在弃土场内部，还要加强防护力度，弃土完毕后，要加强现场排水管控力度，防止出现大面积的水土流失。针对公路软土路基施工场地内部开挖的淤泥与弃土，均需要在规定时间之内，统一运送到指定地点进行堆放处理，淤泥和废弃浆液需要采用专业的封闭车运输，确保施工作业场地内部保证干净、整洁，施工结束之后，施工单位还要将之前所设置的各项临时设施，以及各类生活设施及时拆除。4、结束语总之，随着经济的快速发展，城市道路、桥梁和隧道工程也在与时俱进，而基础设施管理是有效完成整个工程的先决条件，各个部门都要持续关注，结合工程实际制定最佳方案，选用最合适的工艺措施，以保证工程顺利进行。参考文献：1赵再朋.公路施工中软土路基的施工技术处理分析J.河南科技,2022,41(12):78-81.2王晓星,郑心妍.公路施工中软土路基的施工技术处理分析J.运输经理世界,2022(18):22-24.3李劲.公路施工中软土路基的施工技术处理方法J.黑龙江交通科技,2022,45(06):36-38.4陈伟.公路施工中软土路基的施工技术处理J.黑龙江交通科技,2022,45(05):77+79.5魏明礼.公路施工中软土路基的施工技术处理分析J.居业,2022(01):33-35.6严建平.公路施工中软土路基的施工技术处理探讨J.企业科技与发展,2022(01):88-90.7肖奇杰.公路施工中软土路基的施工技术处理J.居舍,2021(36):61-63.8陈耀文.公路桥梁工程中软土路基施工技术探讨J.四川水泥,2021(12):197-198.