高速公路软基地段高填方路基施工技术研究
2020-11-26周红月
周红月
山西路桥第二工程有限公司 山西临汾 041000
1 软土地基性质
软土地基在我国分布广泛,主要分布在我国长江、珠江三角洲地带,不同地区软土地基成因不同,我国JTG T D3 1-02-2013《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》中指出含水率大、透水性差、强度较低、压缩性较高、承载力低的
细粒土均为软土地基。由于各地对软土地基的定义有一定差异,建设部在JGJ831991《软土地区工程地质勘査规范》中对软土地基做以下几点判定:(1)颜色以灰色为主的细粒土;(3)天然孔隙比≥1;(2)天然含水量≥液限。
2 工程简介
某高速公路位于广东省西南部,呈东西走向,全长147.4km,施工标准采用双向六车道,宽度共计34.5m,共分两段进行施工,设计速度设计标准分别为100km/h、120km/h,经地质勘测统计高速公路软土路基共计35.89km,占全路线的24.8%,此高速公路建设对开通高速公路附近城市和广西东部沿海城市的连接具有深远意义。此高速公路全线软土地基分布较为广泛,地质勘测确定此地的软土地基具有性质差异大、呈零星分布、厚度变化大的特点。公路工程施工的大部分路段路基的填方较高,所以软土地基处理的质量好坏直接影响高速公里的施工质量[1]。
3 高填方路基病害成因
本工程高路堤的填方高度超过18m,施工时填方量较大,需要较大的施工面积,对施工工艺的要求也非常高,所以在施工时要严格控制软土地基的施工质量、降低工程整体施工难度。
3.1 路基设计不合理
路基设计不合理是导致高填方路基病害的常见因素,在进行路基设计时如果对软土的地质特性分析失误或分析数据不足,则会直接引起地基处理方式差异,最终导致设计不当,影响高填方路基的施工质量,使工程不符合设计要求。根据大量工程实例证明,导致路基设计不合理的主要原因有两个方面,一是,地质勘探测绘人员的工作判断失误,高填方路基地段的地质信息错误或信息不全面,影响后续的设计工作。二是,设计人员设计问题,设计人员专业性不强或存在主观疏漏,导致设计方案疏漏较大,高填方路基施工达不到工程质量要求[2]。
3.2 施工技术问题
在进行软土路基处理施工时,由于施工不当可以直接降低高填方路基的施工质量,引起高填方路基在运营中发生各种病害。施工质量的好坏可以对高填方路基产生直接影响,降低软土地基的处理效果。在实际施工中,导致施工技术问题发生的原因主要有以下三个方面:一是,设计问题直接导致施工不当,路基设计不合理不能有效指导施工,导致高速公路不符合质量要求。二是,施工人员技术水平不高,没有进行规范施工,不能达到高填方路基的施工质量要求。三是,施工环境具有局限性大型设备无法入场,不利于软土地基的处理施工,导致高填方路基施工质量下降。
3.3 施工选址不当
在进行施工前没有详细的线路规划或线路规划有偏差导致高填方路段的选址不妥当,周围地质地形恶劣、土质较松软、施工环境狭窄,不利于开展施工工作,大型仪器设备也无法利用,加大施工难度,增加施工成本的同时还不能保证施工质量。
3.4 填筑材料不符合质量要求
有些高速公路施工单位为节约施工成本使用的填筑材料不符合质量要求可以导致高填方路基病害,影响高速公路施工质量。在高速公路高填方路基施工中,填筑材料的作用是置换软土地基内软土,增加软土地基的强度和承载力,降低软土地基的含水率,保证高填方路基的施工质量。经过对高填方路基的常见病害因素进行分析,结合本工程特点,决定采用钻孔灌注桩地基处理技术对本工程的软基进行处理[3]。
4 钻孔灌注桩施工技术
4.1 施工前准备
场地平整。此高速公路施工场地属软基地段高填方路基,地基的土质较松散且不平整,可以在施工场地回填砖渣、碎石块,然后碾压夯实,增加地基密实度,保证后期安全施工。另外在一些坑洼路面可以垫铺钢板,方便设备施工。
桩位测量放样。此工程施工采用全站仪确定钻孔灌注桩的中心桩位,并进行标记打入标桩,中心桩位的放样误差要小于2cm,在中心桩位5m位置设置十字形控制桩,方便桩位的准确性校核。
埋设防护护筒。本工程使用9mm左右的钢板制作,为了避免护筒变形在护筒外侧焊接10cm左右的加强箍。
泥浆制备。本工程泥浆密度为1.05~1.20g/cm3,粘度19~28s,胶体率>95%,含沙量<2%,pH>6.5,为了保证泥浆的粘度和胶体率符合工程质量要求,需要在泥浆中加入一定量Na2CO3纯碱增加粘度,保证泥浆的质量稳定。
4.2 具体施工
桩基成孔。桩基钻孔施工采用比桩孔大1~2m的筒式钻头施工,在施工时靠钻机自重匀速切入土层完成取土,当钻筒填满后,由起重机提至地面,排出后再进行挖掘,直至全部成孔。桩基成孔后要进行清孔施工,用清底钻头去除孔内沉渣碎屑,放入钢筋笼进行导管压浆二次清孔。
桩基浇筑。浇筑前制作混凝土试块,检验混凝土的制作质量是否满足工程质量要求,待试验合格后在进行桩基的浇筑施工。
5 结语
高填方公路软基地段一直是高速公路的施工难点,如果质量不符合工程要求,在运营时容易导致各种病害,降低高速公路服务年限。在高速公路软基地段结合当地实际情况,对软土地基进行钻孔灌注桩施工能够显著提高软土地基承载力,增加地基密实度,在保证施工质量的基础上加快了施工进度,降低高速公路施工成本投入。