沿海地区高速公路软基处理施工技术
2018-08-06徐灿然
徐灿然
中铁二十局集团第六工程有限公司,陕西西安 710032
我国沿海地区经济高度发展,各类资源丰厚,对于高速公路的需求比较大。但沿海地区的软基问题,给高速公路以及其他级别的道路施工增加了难题。沿海地区的软土水分含量大,还含有大量的腐殖质,使得其孔隙比较高,承受能力较差,在其上进行施工,将导致道路出现沉降和失稳,对于道路工程施工进度和投入使用后的行车安全造成极大威胁。因此,在沿海地区高速公路的施工过程中,应该加强对软土地基的勘察,结合软土地基的性质,采用科学合理的软基处理施工技术,全面夯实软土地基,保障高速公路的施工安全及行车安全,提升高速公路的整体使用寿命。
1 沿海地区高速公路软基处理的必要性
在沿海地区高速公路的施工过程中,软基问题是经常遇到的问题。软基问题的存在,直接影响着施工的效率与进度,更影响着施工的安全及投入后的安全。因此,加强软土地基的勘察,运用科学的对策,有效提升软基处理效果是非常必要的。一方面,沿海地区软土地基的性质要求必须注重软基处理,全面夯实软土地基的稳定性。沿海地区的软土地基中含有非常多的水分,土层的渗透性比较差,大量的水分难以排泄出来,容易出现一定的流动性。高速公路在施工过程中,若不注重软土地基的处理,将直接影响着高速公路的稳定性。在外力作用下,软土地基的承载能力将受到较大的威胁,地基结构也会进一步破坏,使得它的强度不断降低。另一方面,高速公路的级别较高,在车辆高速行驶的过程中,地基承受着非常大的压力。若不注重软土地基的处理,在周而复始的运行环境下,高速公路的承载能力会逐步降低,轻则可能会出现公路变形,重则可能会出现地面沉降、塌陷,严重影响人车安全。
2 沿海地区高速公路软基处理施工技术
沿海地区的软土地基分布比较广,软土地基含水量大,为提升高速公路的施工水平和质量,应该结合该区域软土地基的性质,采用科学的软基处理施工技术。本文以湛江东海岛至雷州高速公路TJ1标段工程为例,探讨软基处理施工技术的运用。
2.1 湛江东海岛至雷州高速公路TJ1标段工程概况
东雷高速主线路线起点位于东海岛民安街道盐灶坡村北侧于东海岛西南角东西走向跨越通明海海湾后进入雷州市,最后到达本项目终点与沈海高速公路(湛江至徐闻段)相交。本标段为东雷高速TJ1标段,起点里程为K0+000,终点里程为K8+100;另有东海岛中线贯岛公路连接线里程为HLK0+000~DLK2+191。主线施工长度8.1km,连接线施工长度2.191km,属典型的沿海地区高速公路。
2.2 软基处理方案
在沿海地区高速公路的施工过程中,加强软土地基的处理,有效提升地基的夯实效果,应该科学制定软基处理方案,以精准的施工技术方案来夯实地基,保障地基的整体强度。在该高速公路的施工过程中,部分软基段针对它的软土地基性质,采用了袋装砂井加两层土工格栅的处理方法。
2.3 施工工艺
在沿海地区高速公路的施工过程中,运用科学的软基处理施工技术,有效提升地基的夯实效果,全面保障地基的稳定与可靠性,需要运用科学的施工工艺,逐步达到软基处理的效果,逐层进行软土地基的改造和强化,全面保障高速公路的施工安全及投入使用后的人车安全,有效提升高速公路的使用周期。
2.3.1 地表水排除及基底处理
在沿海地区高速公路软基处理过程中,应该率先进行地表水的排除。本项目紧邻海洋,海水对于地基的倒灌以及海水对于地基的侵蚀等,都可能影响着软土地基的水分含量,造成地基水分含量超标。因此,运用科学有效的对策,及时进行地表水的排除,能够有效防治软土地基。一方面,在施工过程中应该输堵结合,防止海水涌入地基,及时将地基中多余的水分排除。如将原水沟出水口处修筑一拦水梗,防止海水进入地基,防止海水倒灌增加地基的水分含量。同时,修筑出水口及时排出地基中多余的水分。为达到良好的输堵治水效果,应该在软基处理过程中,科学修筑横向、纵向的排水沟,尤其是横向排水沟的数量和间隔要保证在规定的范围内。地基中的水通过横向排水沟,向纵向排水沟流入,综合性提升软土地基的整体排水效果。若遇到海水涨潮,无法进行自动排水时,可以采用机械排水的方式,运用抽水机来将多余水分排出。待水分排出后,可以对施工区域的地表进行科学的处理,及时清除垃圾、杂草等,并运用压路机等来进行局部的夯实和摊铺作业。
2.3.2 袋装沙井施工
在本项目的施工过程中,为加强对软土地基的处理,科学布局和规划了袋装沙井施工作业(如图1所示)。袋装砂井是用透水型土工织物长袋装砂砾石,设置在软土地基中形成排水砂柱,以加速软土排水固结的地基处理方法。在施工过程中,应该注重把握以下技术要点。首先,控制砂袋长度和灌砂率。砂袋的长度应该保持在合理的范围内,确保砂袋可以整体贯通于淤泥层,将淤泥中多余的水分引到地表上。同时,灌砂过程中,应该尽可能少采用人工作业的方式,而应该采用精准度较高的机械自动作业,这样可以提升灌砂的密度和整体饱满度。其次,做好导管淤泥的清除工作。在袋装沙井的施工过程中,需要砂井机的作用。但砂井机在移动过程中,可能会携带淤泥,进而导致淤泥聚集在袋装沙的底部,影响其渗透性。因此,需要做好及时的人工清除作业。最后,还应该保证灌砂的干净与干燥性,避免砂石潮湿或者被雨水淋湿,充分保障它的排水效果。
图1 东雷高速项目部分路基软基处理横断面图
2.3.3 科学摊铺砂垫层
本项目施工过程中,铺设砂垫层时,主要是选择渗透性能良好的砂砾,一般采用颗粒较粗的砂砾,这样它的渗水性能会更好。同时,为了保证该层具备良好的渗透性,其中的含泥量应该符合标准,并尽可能保持在较低的水平,一般5%左右才符合标准,也才能提升渗透能力。在铺设时,还应该保证它的纯净,及时剔除其中的杂质杂物等。在铺设过程中,砂砾应该妥善保管,避免砂砾掺杂其他杂质,确保砂垫层足够的厚度和宽度,形成一定的操作平台后,才可以在上面铺设木板或者竹笆作为运料车进场施工便道。与此同时,在铺设砂垫层时,不能够一次性铺设完毕,而应该分层分步进行,每一层摊铺完毕会进行夯实后,再进行上一层的铺设,直到砂垫层的厚度达到了0.5m的标准。
2.3.4 土工格栅的施工
本项目施工过程中,土工格栅采用黑色网状结构单向拉伸塑料土工格栅。在铺设前,应该确保摊铺的整体平整度,避免底层存在其他杂物或者坚硬物体。在铺设过程中,应该按照路基的方向,横向进行铺设,并且保证整体铺设质量,充分利用其抗拉特性。当一层的土工格栅铺设完毕后,不能够停留较长时间,而应该及时进行相关填充物的施工,避免土工格栅在阳光和空气中出现性能变差,或者老化问题。
2.3.5 路堤填筑
在土工格栅铺设工作结束后,就可以进行填筑环节了。高速公路路堤填筑的方法跟其他填筑方法类似,在填筑过程中应该按照科学的填筑方法,实施分层填筑。在填料的选择和确定上,要确保填料符合施工规范,具备较强的承载能力。沿海地区的地势普遍较低,为防止海水涨潮时对高速公路的破坏,应该在高速公路的两侧修筑科学的路基拦水梗,保障它们的高度。同时,做好两侧排水沟的修筑,排水沟的位置要低于软基,可以保证排水效果。
3 结语
沿海地区一般是经济发达的区域,对高速公路的需求比较大,在高速公路施工过程中,经常会遇到大量的软土地基。软土地基中水分含量大,渗透性较差,严重影响着地基的稳定性。因此,在沿海地区高速公路的施工过程中,应该着重进行软土地基的处理,结合区域内的软土地基性质,采用分层施工的方式,逐步提升地基的承受能力,有效保障高速公路的施工安全及行车安全。