谈软土路基施工技术

谈软土路基施工技术软土具有天然含水量大、物理力学性质差、强度低以及易受扰动等特性，软土路基处理不当则会导致路基失稳继而造成不同程度破坏，在作为路基前必须提高其承载力，对其采取有效的处理措施以增加其强度，在处理过程中应针对具体情况采取合适措施，方可做到防患于未然，确保道路质量，提高整个道路的经济效益和社会效益。1 处理软土路基的原理通常情况下，不同成份、不同尺寸的土粒共同构成软土土体，这种软土土体属于分散性介质，在构成强度方面，土体的强度受到土粒之间的连接强度的影响和制约，并且土粒之间的粘聚力和内摩阻力决定着土体的整体强度。通常情况下，土体在浸入水的影响下，由于土体中矿物都具有不同程度的亲水性，进而会与水发生强烈的作用，在一定程度上增加了土粒周围的结合水膜的厚度，尤其是存在扩散层松弛结构的土体，随着水的增多进而引发土体的膨胀。土体随着浸入水的不断增多而变得离散，进一步形成湿坍和水化现象，进而降低了土体的稳定性。在水的作用下其润滑作用增强，土粒之间的内摩阻力明显降低。土体的分散度、成分、天然胶质的性质以及密实性等因素，在一定程度上影响了土体的稳定性。通常情况下，如果土体的密实度越大，其隙率就越小，那么土体就越不容易被水浸入，所以土体的水稳定性就增强了。通过分析土体的性质可知，在对软土进行加固的过程中，含水量和密实度是进行加固处理的关键所在，通常情况下，对土体的强度、稳定性影响比较大。对土体进行加固的方法比较多，根据技术措施分为：物理法、机械法、热处理法、外加剂法、电化学法等。视土的性质和结合料的种类不同，加固土时所出现的各种作用过程是非常复杂和多种多样的，可以概括为化学过程、物理力学过程、物理化学过程，在处理过程中，这三种过程处于彼此配合、相互联系和相互促进之中，根据不同的加固方法，上述的每个过程都可能占据主导地位。一般说来土体在产生化学过程和物理化学过程后，其强度和稳定性才能彻底改善。化学过程和物理化学过程的发生需要以物理过程的发生为基础。2 软土路基的施工方法2.1 清淤换填法清淤换填法是进行软土路基施工过程中，最为常用的方法，该方法是将软土进行全部或部分软挖走，通过用良好土对淤泥、软土等软弱土进行替换。为确保稳定和减少沉降量，尽可能填补渗透性好的土壤。通常情况下，根据开挖的深度对软土进行处理，当开挖深度在2米之内时，通过人工或机械的方式将软土清除到路基范围以外进行堆放、运走，或者对取土坑进行填补；当开挖的深度超过2米时，需要修建用于临时施工的便道，将从基坑中的软土通过运载车往外运输，根据承载力来确定换填深度值，由端部向中央分层次的挖掘。2.2 塑料排水板预压加固法该方法是在软土地基中通过插板机具插入塑料排水板，排水系统是由横向和纵向的表面铺砂垫层组成，通过对地面进行堆载预压，进而加速了排水的固结，提高路基强度，在一定程度上加快了软土的沉降过程。2.2.1 施工特点和使用范围。强度高，重量轻，耐久性好，其排水沟槽截面是不易被压缩变形。排水板单孔过水面积够大，排水畅通。对于软土层的高度超过5米，路基填高高度超过3.5米以上是该方法应用较广，对于缺乏砂和砾石区也特适合。运输管理简单，埋设效率高，插板时地基扰动小，适合于机械化作业，方便施工。2.2.2 施工方法。通过借助插板机的导管将塑料排水板插入地层，通常情况下200米为一盘，在插板机的轮轴上对其进行固定。在施工过程中，通过导管靴将排水板上部滚轮穿出，将导管和排水板借助h型锚销插入土中。将排水板插入设计的深度以后，拔出导管，经过上述处理，排水板被留在土中，剪短上部，这样就完成了一根排水板的插设。2.3 土工布及土工格栅加固方法为了将所荷载均匀分散到受力面范围上，通过土工布及土工格栅对路基进行加筋处理，通过上述处理，路基具备较强的拉伸强度和张拉模量，进而避免了路基出现不均匀沉降。2.3.1 适用范围。通常情况下，土工布及土工格栅加固方法广泛用于饱水细粒土或者大孔隙的有机土、泥炭土的土质中，以及松散的砂土等软土段比较适用。对于含水量大的粘土、淤泥等，由于其水分含量高，必然导致压缩性高，抗剪强度弱，承载力低，比如：雨量充沛的填充河道、鱼塘地区等，以及水网地区，在这些地区到了施工的后期，通过采用土工织物或者砂垫层等对路基进行综合处理。2.3.2 施工要求。根据路基底宽进行全断面铺设，确保土工布及土工格栅的下承层的性能，保证铺设的平整度，不能出现扭曲和重叠。在铺设土工布及土工格栅的过程中，留有一定的锚固长度，确保铺设质量。2.3.3 铺设土工布。选用高质量的无纺土工布。确保土工布之间连接的紧密性，防止出现皱纹，完成铺设后进行垫层处理，防止土工布长时间暴露。纵向和横向搭接长度应大于30厘米。在软基面进行施工时，需要铺设一层土工布。2.3.4 土工格栅。通过人工方式拉紧，不能有褶皱，可以通过插钉或者其他措施进行固定。坚定土工材料之间的重叠，根据设计抗拉强度对搭接处进行处理，对于相邻的格栅搭接长度要超过30厘米。避免施工机械在格栅上直接工作。2.4 堆载预压法为了降低建成后路基的沉降量，提高强度，在软土地基上进行路基施工时，需要对填土堆进行堆载预压，压实地基土壤，使其沉降，固结。2.4.1 特点和适用范围。堆载预压法对于各种类型柔软地基都能使用，并且操作方便，施工中使用材料和设备简单。2.4.2 堆载材料：保持与路基材料相同。2.4.3 作业要求。受时间的影响，堆载预压法经常与其他措施进行配合使用。超压堤面应该压实，并保持在超压标高上。在堆载时，加快了地基下沉，扩大填土的宽度。2.4.4 预压负荷速率应确保避免失稳，所以堆载预压实施过程中，负载不得超过地基极限荷载。2.5 水泥搅拌法2.5.1 作用机理和适用条件。通常情况下，水泥搅拌桩与粉喷桩法存在一定的相似性。其区别在于：水泥搅拌桩喷入的是水泥浆，而粉喷桩法喷入的是干粉。对于水泥搅拌法，也广泛用于处理淤泥、淤泥质土，以及承载力比较低的粘土地基等。2.5.2 施工流程。作业前准备。预搅下沉。喷浆搅拌提升。重复搅拌下沉，进行全桩复搅。喷浆搅拌，然后提升至设计停浆面。关闭机械。2.6 粉喷桩法2.6.1 作用机理和适用条件。该方法通过特殊的喷射搅拌机械，通过高压软管和搅拌轴，将携带压缩粉体固化材料空气送到搅拌叶片背后的喷嘴喷出，然后与土壤进行粘附，将两者进行均匀混合，同时不断的搅拌，再将空气从固化材料中分离，同时传递到搅拌轴的四周，最后提升到地面排出。2.6.2 所需设备。在施工过程中，所用到的机械设备包括：空气压缩机，搅拌钻头，喷粉桩机以及粉体发射器。2.6.3 施工过程。对轴线和桩位进行准确测量，通过竹签或钢钉进行标记。调整钻机支腿液压缸，导向架和搅拌轴垂直的偏离度不超过1%，桩机对位误差应不超过50毫米。将粉喷机灰路阀关闭，打开气路阀门。启动钻机和空压机，同时将气路调压阀缓慢打开，对钻机进行供气。慢慢将钻机加速，开始正钻预搅并下沉。接近设计深度时，进行调整，改用低速慢转，在原位保持钻机转动1-2min。对喷粉加强搅拌。为了确保粉体材料和地基土搅拌均匀，通过采用复搅和复喷方法，进行反复搅拌。孔口要求设置喷粉保护装置，当喷粉升出地面0.5米时，为了防止粉尘对环境造成污染，需要立即停止喷粉。钻机在原位置旋转1-2min，当钻头距离地面约0.2米时，进行减压放气处理，同时将灰罐的上盖打开，对灰剩余量进行检查。移动钻机，对孔，重复操作进行下一根桩的施工。3 结束语软土路基对公路交通的使用及其安全有着重大的影响，是在公路路基施工中经常遇到的棘手问题，为确保公路交通的安全使用，要对公路软土路基的处置多加研究与防范。在工程施工中要充分地分析各种不利因素的影响，因地制宜的选择施工方法和施工工艺，精心施工，尽可能地采取必要的措施，确保路基填筑质量，使软土路基填筑施工能够连续、顺利进行，并不断积累经验。