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软土路基处理技术在公路施工中的应用

2014-09-29张梅曹群

科技创新与应用 2014年30期
关键词:软土路基公路施工处理技术

张梅 曹群

摘 要:软土路基的施工处理对公路的安全性、稳定性和耐用性都有着很大的影响。文章针对软土路基的特性及其危害,并结合具体工程实例,分析探讨了软土路基处理技术在公路施工中的应用。

关键词:软土路基;处理技术;公路施工

1 软土路基处理技术在公路施工中的应用

1.1 强夯法和强夯置换法

由于强夯法具有设备简单、效果显著、经济及施工快的优点,很快得到推广。近年来,强夯置换也应用良多。强夯置换与强夯挤密有不同的加固机理和应用范围,强夯挤密法通常用来进行碎石土、砂土、黏性土、低饱和度的杂填土、湿陷性黄土以及素填土等各类基的加固。对于具有较高饱和度的黏性土等地基,若有工程经验或试验证明采取强夯法存在加固的效果也能采用。一般来说强夯挤密法仅仅适用在塑性指数小于或者等于10的土地。对于有竖向排水系统设置地基是软粘土的,能不能适用强夯法處理目前尚无定论。软黏土层处理厚度不大于6m的采取强夯置换法,边夯边填碎石等粗粒形成深度为3m~6m。直径约为在2m的碎石桩体及其周围的土体形成的复合式地基,加固方面也已取得不错的效果。

1.2 处理表层法技术和应用

1.2.1 处理表层的方法是以排水、增添材料等方法来对地表强度进行提高,在地表软弱的情形比较多见,可以防止地基出现变形剪切,是施工机械的一项良好的作业条件。有砂垫层、表层排水等几种方法;第一,该方法适用在含水量较大的软土地基并且土质较好,借由沟槽的开挖减小地表含有的水份,而且用有较好透水性的材料进行回填。对于沟槽的布置应对地形进行充分利用且最大程度加密,对于填土时刻关注沉降坡度的变化问题,以免填土被挖方部位存水浸入。除此之外,砂垫层法对于含水量大的软土地基且土层薄弱的比较适用,通过敷垫具有一定厚度的砂垫层来减小含水量,对软土层进行固结。该方法施工时要进行设放样板,自卸汽车和推土机协同作业,力求取得均匀的摊铺作业。若是粉土等透水性差的材料作为填料,应对砂垫层的端部妥善处理,防止被土覆盖而对排水造成妨碍。

1.2.2 对土层不均匀的软土地基来说敷垫材料法较为适用,通过玻璃纤维格栅、化纤无纺布等敷设来平均地基的荷载,对侧向变位和不平均沉降状况进行控制。施工时要注意对作业区域、施工机械路过进行补强,敷垫的材料需填大于周围边缘,首层填土能采取手摇传送带撒铺的方式,且控制好其厚度,采用具有较好透水性能的材料。

1.2.3 软土地基其地表是粘性土的适合采用添加剂法,地基的强度以渗入添加剂来增强、压缩性能,使填土有更好的固结效果,保证施工的安全,机械的正常行驶。一般以生、熟石灰和水泥作为添加材料,应该根据试验配比、土质和施工方法等来确定材料的剂量。石灰材料可以降低软土含有的水份,产生化学式固结,使土体更为稳固。一般情况下使用水泥稳定土、改良土等,掺入3%-5%的水泥在黄土中变成水泥稳定土,其造价较高;另外也较为常用的是掺入10%-12%石灰在黄土中形成石灰土;而在地基土中掺入6%左右的石灰能形成改良土,其造价低且操作较为简单。在工期较为紧张的时候,一般使用水泥稳定土,可以在很短的时间使地基达到固化要求的程度。

1.3 高压喷射注浆法

将注浆管(带有特殊喷嘴)置于预定的土层深度,进行高压喷射流使土体和固化浆液混合,对地基土体凝固硬化加固进行的方法是高压喷射注浆法。此方法适用于淤泥质土、淤泥、黏性土、粉土、砂土、黄土、碎石土和人工填土等地基。高压喷射注浆法在日本、意大利和联邦德国都发展较快,意大利Radio公司开发研制了一种可同时在钻进土中对地层土质、机器控制和自动调节设计浆量进行检测并收集反馈信息的机械,在我国也已得到重视并开展相应的分析及探索。图1为高压喷射注浆法的三种基本形式。

2 工程实例分析

2.1 工程概况

某公路工程,地势较为平缓且低洼,属半湿润的季风气候,四季温度气候分别明显,大部分沿途地区路段都较为湿润。岩层主要以下几种:冲积层、海积层和人工填筑层。地下水主要是孔隙潜水,且其补给根据地表水,相对来说水位较浅,地下水和地表水腐蚀了混凝土路的路基;断裂运动的存在影响了公路施工的稳定。该公路的路基宽约24m,总长约15.682千米,车辆的行驶速度是100公里/小时,在20级以上荷载等级。

2.2 软土路基施工

2.2.1 选择施工设备

处理软土路基的机械设备有三轮压路机、推土机、挖掘机、振动压路机、装载机等。

2.2.2 处理路基施工

因为该公路的路基工程中水位较高,淤泥也较为厚,并有排水及积水存在较为严重的问题,因此要采用适量片石抛掷,要把片石半径控制在30厘米内,以防大石块或腐殖石出现当进行填充的石块比水面高或超过淤泥顶端20厘米时,要用石屑来找平和填筑,要以中线为准向路基两边进行抛掷,如果路基的横坡陡是1:10,应该从一个方向来抛掷,从两侧把淤泥排出。片石比水面高后,再用碎石来垫平或填平,用重型压路机来对其彻底碾压,铺设反滤层后进行填土。先根据抛石底脚的设计,且用竹竿对坡角位置进行确定,之后沿原路往东,以推土机、挖掘机对淤泥部位进行填筑施工,在压路机50T辅助的作用之下,对其碾压,来确保软土路基内有效排出淤泥。当结束填筑路基后,要对其填筑的高度、宽度、压实情况等严格的控制,并且开展弯沉试验,试验检测合格之后,在开始后续施工工序。

2.2.3 控制质量措施

为了确保其软土路基处理的质量,施工监理人员有效的控制进行了软土路基处理的过程,具体的控制措施:清理路基周围填土。因为公路路基周围耕植土及填土杂质会影响填充公路路基坡脚的质量,致使压实公路路基后,会与植物根系一起腐烂,使路基发丝失稳沉降的情况;对路基填筑的速度进行控制。如果过快的填筑路基,会无法完成地基的沉降运动和加固结构,不能形成持力层,致使路基失稳情况严重,容易受到破坏。如果填筑的过慢,施工的工程进度将受到影响。所以,施工人员需要严格根据路基施工规程规定,对路基填筑的速度进行控制;路基水系进行明确。土质强度很大程度上受到水的影响,致使土质软化,特别在公路施工时,机械设备和车辆的荷载力,水的荷载力,对土质性能存在着一定的影响力,使其性能降低,地基持力变弱;在软土路基处理中,要注意不可以使其表层硬壳层受到损坏,避免路基强度受到影响;合理的安排进行施工的时间。软土路基施工要在旱季进行,防止雨季软土路基被加重,加大对路基施工的难度。

3 结束语

软土地基的不同成因和厚度,要求在对软基进行处理时必须先查明其地区特点和地质和土质条件,再有针对性的制订处理方法,综合措施进行处理,确保公路施工能高质量的完成。

参考文献

[1]周皓明.浅谈道路工程软土路基处理的方法[J].科技信息,2009(18).

[2]薛玉军.道路工程中的软基处理方法[J].建材与装饰(中旬刊),2007(9).

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