公路工程施工中弱基础处理技术研究与应用
2019-11-28刘津呈
刘津呈
中国电建市政建设集团 天津 300000
公路工程中弱基础的出现,主要归因于施工范围内存在低强度、较高压缩量的软弱土层,绝大多数含有一定的有机物质的土质,其具有高含水量、较大孔隙、强压缩性、弱透水性、强灵敏性的特点。施工前,应进行现场勘察,现场取样并根据土质特点,有针对性地提出符合实际情况的科学合理的处理方法,使土地的承载力满足施工要求,从而保证公路的施工质量。
1 方案选择
基础处理常用的施工方法有:垫层法、换填法、排水固结法、化学加固法、挤密压实法、土工织物加固法等。从经济性方面来讲,垫层法、换填法、排水固结法、挤密压实法具有明显的优势;
方案一、换填法。换填法是对应于浅层软土地基的处理方式,首先将基础底部之下不太深的处理范围内的软弱土层挖去,继而用质地坚硬、具有较高强度、较高稳定性以及抗侵蚀性高的砂土、片石、素土、砾等去分层换填。与此同时,利用人工或者机械方法对表层进行压、夯、振动来处理土工合成材料,从而满足工程要求的全过程[1]。
方案二、挤密压实法。密压实法的原理是采取相应的手段,通过振动、挤压等方式使地基土体孔隙比减小,进而提高地基强度。挤密压实法一般适用于非饱和土地基或土体渗透性较好的地基。用于渗透性很小的饱和软黏土时,易形成橡皮泥。因此,该方法不适合用于含水量较大、渗透性差的黑土土质。
2 技术方案
施工前先对积水进行排水处理,排水采用排水沟引流的方法,将水排至路基施工范围外的排水沟中。受地形限制无法自然排出的,可采用适当功率的污水泵抽至施工范围外的排水沟中。
2.1 换填法
(1)施工准备。施工前应对换填的范围和深度进行核实。同时应合理确定填料含水量控制范围、铺料厚度和碾压遍数等参数。
(2)施工要求。①膨胀土换填宽度要求如下:填方段:根据完成路面高程与清表后实测高程差值,按照坡比计算出填方坡脚的宽度,膨胀土换填宽度为填方坡脚宽度加宽1米;挖方段:按路基改良层底宽度加宽1米。②膨胀土换填深度根据填方高度要求如下:如果普通填方高度(不含路基改良层)大于0.6米,膨胀土换填深度为0.6米;如果普通填方高度(不含路基改良层)小于0.6米,膨胀土换填深度为1.0米;挖方段如果有膨胀土,换填深度为1.2米。
(3)测量放样。测量队根据设计图纸要求,放出弱基础处理地段各特征点(起点、终点桩号,两侧宽度),同时记录处理地段的宽度和原地面标高[2]。
(4)基底清理。①施工前应清除坑内浮土、积水和泥浆,基坑边坡必须稳定,防止塌方。②在挖至基础下一定深度内的软弱土层时,应避免基坑中原状土层受扰动。因此,可保留30~50cm厚土层暂不挖去,待填筑换填料前再挖至规定标高。同时应防止填料中混入边坡上不合格的土料。
(5)基坑检查。检查基坑开挖深度是否达到设计要求,基坑开挖尺寸是否满足施工要求,基坑内是否有杂物等。
(6)换填材料检验。换填路段宜采用风化岩填料换填。土质必须符合填料的设计要求。
(7)分层铺筑。①回填料宜铺设在同一高程上。如深度不同时,应将回填面挖成台阶或斜坡搭接,搭接处应夯实,施工应按先深后浅的顺序进行。②分段填筑时每层接缝处应做成斜坡型。
(8)分层压实。①为保证换填土压实的均匀及密实度,在重型压路机辗压前,应整平层面。②控制压路机的速度,经静压2遍后,采用强振6~8遍。③碾压时直线段可采用从两边向中间进行碾压;弯道处应从低往高处进行碾压。④碾压完成后,应适当均匀洒水,以保证上下填料结合良好。再进行下一层铺筑,直至填到设计标高。
(9)找平验收。①对施工面低洼处,应及时补充填料。②最后一层辗压完成后,应检查高程和平整度。
2.2 施工工序
测量放样→挖除不合格土→基底检验→风化岩回填、压实→检查验收。
2.3 换填施工工艺及质量控制流程图
3 质量控制
(1)每一施工工序完成后,必须经过施工队伍自检合格后,报质检部复检、合格后,再报监理工程师终检。合格后,方可进入下一施工工序[3]。
(2)换填前应先进行检验基底,清除树根、杂草等。边坡必须稳定,路基施工范围内不应留有孔洞。
(3)在雨天或者施工面低于地下水位时施工,应采取排水或者降低地下水位措施,保证施工处于无水状态。
(4)整个施工过程中,严禁扰动下承层的土,并防止受冻或者受浸泡。换填完毕不能暴露过久,应及时进行下一层施工。