公路工程软土路基施工技术
2014-10-21陈凯
陈凯
【摘 要】公路建在软土地区越来越常见,但这种现象往往会产生路面沉降变形等情况,对路面的使用情况将造成严重影响,进而增加经济损失。由此可见,在软土地基上进行公路的修筑,必须对其沉降问题进行处理,只有这样才能确保公路工程施工的质量及延长使用周期。本文首先分析了公路工程施工中软土路基的特点,然后说明了公路施工中软土路处理需要考虑的因素,最后详细阐述了公路工程软土路基施工技术要点。
【关键词】公路工程;软土路基;砂垫层;水泥搅拌桩;强夯
一、公路工程施工中软土路基的特点
随着国民经济的快速发展,我国公路事业得到了极大的发展空间,在公路工程建设中大量新技术、新工艺的应用,推动了我国公路事业的高速发展。现阶段公路工程建设在软土地基上的情况越来越常见,为确保公路施工的质量,必须充分考虑软土路基的特点及施工条件,同时采用科学有效地方式进行施工,只有这样才可以有效地解决施工中出现的各种病害问题,增强路基的强度及载荷能力。
(一)软土地基对压力感应能力较强
压力对土层的控制主要体现在土层变化中,在没有受到外界压力时土层不会因为松弛问题而产生变化。在压力作用下,软土地基的土层构造将受到极大的影响,并产生变化,而这种变化具有不能恢复的特点,进而降低路基的强度,产生各种病害问题,如路基不均匀沉降、塌陷等。
(二)软土地基对水的抗渗透能力较强
在公路工程施工中透水性是确定其土质与施工标准是否符合的重要因素。软土具有较差的透水性,通常情况下竖向渗透系数为100,這将严重影响土层水质的排放。在公路工程施工中,软土因具有较大的空隙及较小的耐受压力,致使路基沉降系数不断增大,进而严重影响到公路工程的质量。
二、公路施工中软土路处理需要考虑的因素
利用软土路基处理技术来进行公路施工,需要对道路条件。道路施工区段、施工环境等因素予以了解,才能够更加规范的、合理的、有效的、科学的施工。
(一)道路条件
了解道路条件是有效实施软土路基处理施工的先决条件。道路条件有一个清晰的认识,可以更好的规划和设计道软土路基处理方案,为科学、有效的、合理的施工做铺垫。目前,我国利用平整度作为衡量道路条件的标准,这样可以明确道路等级,以便更好的进行道路施工。
(二)道路施工区段
了解道路施工区段,主要是为做好道路施工区段与构造物的连接,避免因道路施工区段与构造物连接不佳,致使剩余沉降的情况发展,促使安全事故发生。
(三)施工环境
对施工环境也需要有清晰的认识,否则可能因施工环境而致使路基施工受到不良影响。软土路基处理施工中路基振捣、水位控制等施工工艺都可能受到施工环境的影响。所以,对施工环境进行了解也是非常必要的。
三、公路工程软土路基施工技术要点
(一)砂垫层和砂石垫层换填
在公路工程软土路基施工中,因为软土路基具有不稳固性,导致施工难度不断加大。基于此,在施工过程中为有效解决这一问题,施工企业可以选用砂砾层铺设的方法进行有效处理,铺设操作结束后要进行夯实作业,这样可以增加路基的稳固性。这种换填施工技术的优势在于对承载力要求的满足及优化路基表层的排水效果,不会出现积水现象,减少路基软化现象的出现。在软土路基施工中,为确保公路工程的质量,必须严格按照施工方案进行换填材料的选择,一般情况下,都会选用大颗粒沙砾石,有时也可以将鹅卵石掺入。
我们可以根据设计方案选取颗粒比较大的沙砾石,必要时可以掺入鹅卵石,可以依据施工地点的具体情况而定。路基沟槽施工时可以采用沙砾石对其进行处理,如沟槽内有积水情况,应先进行排水工作,再填入已经配置好的沙砾石。沙砾石填筑时,要注意一层一层地夯实,对填充料中的含水量进行良好控制,通常在 10%—20%的范围内进行控制。
(二)水泥搅拌桩
水泥搅拌桩在软土路基处理中应用的十分广泛,这种处理技术主要将水泥作为固化材料,利用机械将软土及固化剂在路基深层进行均匀搅拌,促使两者之间发生各种反应,这种加固方式可以有效地将软土硬结,使路基的整体性及强度增强,进而增强路基的稳定性。
水泥搅拌桩施工必须先对桩的位置进行测量,并将桩机运送到施工现场进行首次下沉作业。制备水泥浆,将水泥的含量控制在 15%左右;将注浆搅拌设计桩顶标高进行提升,将其提升速度在 15cm/min 的范围内进行控制。再次进行下沉、喷浆作业,操作结束后将桩机移动,依次对每一根桩进行作业。当搅拌桩桩顶与设计高程十分相近时,施工企业必须在桩顶 1米到1.5 米之间进行喷浆搅拌的适当加量,提升搅拌桩机与路面一定距离时,必须将速度放慢,当喷浆口与桩顶高程一致时,可以将搅拌机提升作业停止,并进行 10 秒到 20 秒的搅拌,以此确保桩头的均匀性及密实度。
应保持在搅拌桩成桩过程中的均匀性、持续性,不能出现断层现象,同时在喷浆提升过程中严禁出现断浆现象,如必须停止水泥浆的输送,施工后必须重新筑桩。在水泥搅拌桩软基处理中必须将其桩位偏差控制在小于 50 的范围中,并严格控制成桩直径及桩长,使其达到施工标准。必须将软土路基施工范围内的杂物清理干净,在进行水泥搅拌桩施工,并进行粘性土回填、压实施工,在回填材料选择中,不能选用杂填土、生活垃圾作为回填材料;在水泥搅拌桩施工中必须严格控制其施工速度,在施工过程中必须确保不会对施工附近的其他建筑物造成影响。
(三)表层排水法
在面对软土路基土质较好但含水量较大时,在填土施工前,必须将沟槽开挖在路基表面,并将地表水排除,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。
(四)强夯法
强夯法是在重物的作用下对软弱地基进行强夯,以此对其密实度增强,进而对公路工程路基的承载能力提高及降低沉降程度,这种软基处理技术通常都应用于地基处理深度在 3m 以下饱和度较低的粉土、粘性土等土质较差的地基中。
公路工程软土路基施工前,施工企业必须先对重夯位置进行测量放样作业,对其夯点位置及间距进行准确确定。进行3 遍夯击,按照由两边向中间的顺序分排进行,每夯点都进行 4 次夯击并确保其连续性。在夯击施工中一定要对夯沉量进行实时测量,最后两击夯沉量平均设为 1 至 2 厘米,然后停止夯击作业。
(五)粉喷桩施工
粉喷桩是现在软土路基施工当中最流行的施工技术,使用分体状固化剂以及深层搅拌的搅拌处理,使得软土路基可以形成加固土桩。施工前必须加强工艺性的试验,同时确定各个工艺的参数,特别是大面积的施工,要提前对工艺性试桩做好承载力的试验,再次确认工艺施工参数及设计参数,保证实现粉喷桩施工技术的使用目标。
四、使用软土地基施工技术的注意事项
软土地基施工是路桥工程建设中的一个重点和难点,在进行施工时要全面考虑种种因素,做好相应的防范措施。主要注意以下几点:
(一)选择合理的设计方案
在施工之前要进行专业人员选址,勘测地表地层情况,多方查找资料,全面详细的了解,对于特定的地质结构,须选择施工现场中典型的软土土壤进行试验。在综合考虑当地气候、水文、工期、风险、投资价值等方面之后,从众多方案中选取最佳方案。
(二)双向指标共同检验,确保地基稳定
在进行软土地基施工时,施工企业必须坚持做到弯沉指标小,压实程度高的检验指标,实行双向指标验收,保证地基的整体稳定可靠。
(三)分期分段施工,保证施工质量和进度
进行软土地基技术施工时,要根据各路段软土土质特点、土层厚度,具体施工方案、工程造价成本等方面综合考虑,进行分段、分期施工,共同推进工程进度,保证施工质量。
五、结语
综上,公路作为道路交通的重要方式,在其发展过程中,不仅是国民经济增长的基础,还与人们的生活、工作关系密切。软土路基作为公路建设的主要病害问题,在施工过程提高软基处理技术尤为重要,同时为确保公路施工的质量,施工企业必须充分考虑软土路基的特点及施工条件,采用科学有效地方式进行施工,才能有效增强路基的强度、承载力,进而达到提高公路工程整体质量的目的。
参考文献:
[1]李红梅.公路施工中軟土路基的施工技术处理研究[J].科技创业家.2012(20).
[2]林仁春,张莉.结合公路施工中软土路基处治目的和原则谈处理措施[J].民营科技.2009(12).