公路施工中特殊路基处理方法研究
2021-01-07王芳
王 芳
(山西诚达公路勘察设计有限公司,山西 太原 030006)
在公路工程建设施工中,难免遇到特殊路基段,若对特殊路基段的处理不到位,将对后续施工造成很大影响。因此,在实际的公路工程建设过程中,要根据工程实际情况,选择合理可行的特殊路基处理方法,并在施工中加以严格控制,保证处理效果。
1 工程概况
某公路工程D标段起、迄桩号为K89+500~K95+880,该段总长约6.40 km,线路范围内分布有软土路基,以淤泥与黄泥土为主,设计采用以下几种方式处理:换填、堆载预压、复合地基。现围绕该标段实际情况,对其特殊路基处理方法做如下深入分析。
2 施工准备
在特殊路基处理施工开始前,应先认真做好以下各项准备工作,确保后续施工能够顺利开展。
(1)施工开始前核实特殊路基段具体范围与深度,为特殊路基段施工处理提供参考。
(2)对场地的地质与水文地质条件相关资料进行收集。
(3)根据工程实际情况结合现有施工工艺水平确定适宜的特殊路基处理方法。
(4)处理场地内积水,采用排水沟对积水进行引流。
(5)在清水完毕后,对原地面高程予以测量,并认真填写相应的测量资料。清淤一般使用挖掘机进行,挖除的淤泥及时运输到指定地点堆放。在清淤达到设计要求的标高后,对基底承载力予以检测,并对清淤之后基底实际标高进行测量,若承载力不能达到相关规范的要求,则要联系设计和勘探单位及时处理。
3 施工工艺
3.1 换填处理
(1)测量放样
以施工现场实际情况与施工基本要求为依据,在软基段准确放出所有特征点,包括起终点的桩号及其两侧宽度,同时要对处理的宽度及原地面实际标高予以复核。由监理工程师完成对处理方法的审核并确认合格后,方可开始施工。
(2)基底清理
①施工开始前将基坑中的泥浆、浮土与积水都清理干净,并使基坑的边坡保持稳定,避免发生塌方。
②开挖以全断面开挖方式为宜,在开挖完成后尽快开始路基填筑。
③在挖除软土的过程中,要注意防止对原状土层造成扰动,保留厚度为300~500 mm的土层由人工进行清底。
(3)基坑检查
检查基坑能否满足设计要求,包括承载力能否与设计要求相符,以及具体的开挖尺寸能否达到施工要求。
(4)材料检验
该标段特殊路基换填主要使用石渣材料进行,换填完成后分层回填素土,直到路床的顶面,在分层回填时,分层厚度按照30 cm控制。换填时使用的材料必须满足设计要求。
(5)分层换填
地基底面的换填材料要铺设于相同的高程上,若深度有所不同,则地基土的表面要按照设计要求开挖城台阶,也可采用斜坡进行搭接,将搭接部位夯实密实,施工严格按照从深到浅的原则进行。在分层填筑过程中,每一层的接缝都要做成一个斜坡。
(6)分层压实
为了使换填土达到密实和均匀,采用重型碾压机开始碾压前,要将层面整平。压实过程中要对碾压机械实际运行速度进行严格控制,在连续静压2遍之后,进行6~8遍强振压。换填时,如果材料过于干燥,应适量洒水,确保上下层的材料能否良好结合。换填材料的夯实应按照从四周到中间的顺序进行。
(7)找平验收
将最后一层碾压好以后,立即对高程与平整度进行检查,对于低洼部位,要及时补充质量合格的填料。
3.2 堆载预压
(1)对于砂垫层的厚度,通常为50 cm,材料以没有杂质和污染的中粗砂为宜,含泥量要控制在3%以内,而细度模数要达到2.7以上。
(2)砂垫层需设置在边坡坡脚以外70 cm处,同时要用宽度为30 cm的粘土进行封层,对于设置在坡脚部位的泄水管,需要在其入口处使用碎石和土工布设置反滤层。
(3)在铺设土工格栅时,具体的铺设层数以路基稳定情况为依据确定,通常不超过3层,当需要设置多层时,其中,最底部的一层要防止在砂垫层的顶面,幅宽要达到2 m以上,而搭接长度要达到30 cm以上,同时要用U型钉按照2 m的间隔距离将格栅完全拉紧,使格栅层之间的距离达到30 cm,确保格栅满足规范和设计提出的要求。
3.3 复合地基
(1)水泥搅拌桩
①砂垫层材料采用洁净中粗砂,其含泥量不能超过3%,且细度模数应达到2.7以上。
②桩体水泥以不低于42.5R的普硅水泥为宜,其水灰比需按照0.45~0.55的范围控制,掺加量则控制在12%~15%范围内,桩顶部6 m以内部分水泥用量应达到55 kg/m,而其它部分都为50 kg/m。
③在桩顶面采用级配碎石敷设一层厚度为30 cm的垫层,所用碎石的粒径应控制在4 cm以内。
④砂垫层要设置到坡脚以外70 cm处,同时还要设置30 cm厚封层,封层材料以粘土为宜,设置在坡脚的泄水管,需在入口处使用碎石和土工布设置反滤层。
⑤在垫层的顶部与中部都要铺设好土工格栅,其幅宽要达到2 m以上,且搭接长度达到30 cm以上,同时要使用U型钉按照2 m的间隔距离将格栅完全拉紧,格栅层之间要有30 cm的间隔距离。
⑥水泥浆采用专门的搅拌机搅拌,以保证桩体质量。
⑦搅拌桩施工中,应做好少量多次喷射,四喷四搅,施工中要对喷浆量和搅拌下沉的速度予以严格控制,切实保证桩体质量。
⑧在大面积施工开始前,要通过试验确定设计喷入量,及其它各类参数与工艺方法。
⑨桩体施工结束后,应立即开展质量检测,如果软土中的含水量在70%以内,则要在成桩28 d后进行严格检测,而当软土中的含水量超过70%时,需在成桩90 d以后进行检测。
(2)素混凝土桩
①桩径为40 cm,桩体使用的水泥以标号不低于42.5的普硅水泥为宜。碎石的粒径不能超过20~50 mm。
②当采用长螺旋钻孔管内泵压灌注法进行施工时,桩身混凝土应达到C15以上。
③桩身混合料拌制必须达到均匀,每一盘混合料的拌和时间都要达到60 s以上。如果采用振动沉管法进行施工,则所用混合料的塌落度应保持在60~80 mm范围内。在桩机就位之后,需认真校正其位置,保证桩体的垂直度达到要求,偏差不超过1%。在成桩以后,提钻速度需按照1.2~1.5 m/min的范围严格控制。
④当桩之间的距离超过1.4 m时,需要桩顶部设置托板,并在托板的顶面铺设一层厚度为30 cm的碎石层,将其作为褥垫层。其中,碎石以级配碎石为宜,粒径应控制在40 mm以内。
⑤砂垫层要设置在坡脚以外1 m处,同时用厚度为30 cm的粘土进行封层处理。
⑥在碎石垫层的顶底部都要铺设土工格栅,其幅宽应达到2 m以上,而搭接长度也要达到30 cm,同时用U形钉按照2 m的间隔距离将格栅拉紧,使其达到牢固。
⑦桩底进入到持力层中的深度要达到2 m以上,若持力层是强风化层,则进入的深度要达到0.5 m以上。
⑧如果桩顶部的填土高度在50 cm以内,则不可使用大型压路机来碾压处理。
4 结 语
综上所述,在公路工程建设中,特殊路基处理至关重要,直接决定后续施工能否顺利进行。目前,该标段特殊路基处理施工已经顺利完成,且经检查确认处理效果合格,所用处理方法合理可行,值得类似公路工程参考借鉴。