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农村公路深厚软基问题分析与处治

2021-09-10罗梅

科技研究 2021年6期
关键词:农村公路

罗梅

摘要:路基是公路非常重要的组成部分,可以说,公路路基处理质量的高低,直接影响公路的使用情况和使用寿命。农村公路在我国的公路体系当中存在一定的特殊性,往往投入少、工期短、施工管理相对混乱、质量检验不严格等,导致了农村公路质量更加容易出现问题,而在某些地区存在深厚软基的情况,对于施工技术和质量检验的要求更高。本文以红河州泸西县中永线的路基施工为例,研究了常用于深厚软基的处理方法,并结合中永线的水文地质及实际情况,对施工方法进行了合理的选择,希望通过本文的阅读,能够给农村公路施工相关领域的研究者或施工者提供一定的帮助和启发。

关键词:农村公路;深厚软基;中永线

路基对于公路,相当于地基对于建筑,其稳定性,决定了公路使用过程中长年累月受到行驶车辆载荷力作用下,不会发生严重形变,而若是路基本身若是含有大量软土泥沙,天然强度低,若是处理不慎,会直接导致公路稳定性下降,尤其是存在桥、涵等构造物的公路,更是会因为不均匀沉降导致公路的使用质量下降,给行车带来危险[1]。目前针对深厚软基的处理方法很多,但是农村公路投入少,设备、材料、施工人员的工艺等情况受限严重,并不是所有的方法都可取,因此需要针对不同的施工处理方式,进行分析比对,找到最优解决方案[2]。

三、常见的公路深厚软基处理方法

a)表层处理法

实际上表层处理法对于深厚软基的处理起不到效果,但是在某些农村公路施工过程中,由于缺少对水文地质的勘探以及对施工方式的评估,往往选择采取表层处理法来,常见的表层处理方法,主要包括砂垫层法、土工布法以及护道法,优点是工艺简单,缺点是针对深厚软基的处理效果并不好,一般不建议在公路的深厚软基处理中使用。

b)换填法

换填法是针对软土路基最为常用的一种方式,常用于0.5米-3米深度的软弱路基的处理,其方法的本质,实际上是将路基中的淤泥排除,填上强度高、压缩性小、抗腐蚀性强的替代材料,以此来增加路基的强度[3]。

根据排淤的方式,大致上可以将其分成挖除替代法、抛石挤淤法、爆破排淤法三种,顾名思义,挖除代替法适用于淤泥层较浅、施工范围较小的路基,以人工和机械并用的方式,挖除淤泥,回填代替材料;抛石挤淤法的应用更加广泛,尤其是针对一些低洼、积水路段,机械设备缺少稳定的施工平台,采取抛入片石的方式,将淤泥挤出路基范围,从而进行回填;爆破排淤一般用于对工期要求比较紧急、软土淤泥质粘稠不适合抛石挤淤的情况,但是由于控制难度大、对周边环境影响强、又难以应对后期沉降问题(尤其桥、涵周边),因此,并不常用[4]。

c)预压法

路基预压处理也较为常用,一般可以分为堆载预压法和真空预压法两种,堆载预压法是利用堆载物(多为回填土)的自重,加速路基沉降,迫使路基更加紧实,针对深厚软基,该种方式用处较小,但是可以结合其他方法使用,增强路基的处理效果;除了堆载预压之外,现阶段真空预压的应用也越来越多,通过使用真空抽气设备,将软土层中抽成真空,迫使土层更加致密,在海边公路的软基处理中,开始越来越多的采取这种方,不过由于农村公路投入有限,设备不充足,因此这种方法并不算常用[5]。

d)打桩固结法

打桩固接法是利用喷桩机将具有固结效果的材料打入软土层进而使软土固结的方式,根据使用的固结材料不同,一般可以分为粉喷桩、粒料桩及生石灰桩等方法,通过将固化剂打入软土中,再进行取样和搅拌,达到处理目的[6]。

四、应用实例

2.1 工程简介

中永线位于红河州泸西县境内,全长30.6公里,项目总投资4896万元。本文研究路段为K18+512.4~K18+776.86段,长264.46米,设计路基宽10米,水泥混凝土路面宽6.0米,两侧为7.5号砂浆砌挡土墙,顶宽0.6米,挡墙内侧设绿化带。该路段为改线路段,处于常年积水的废置鱼塘区域,可见积水面跨度122米,地基软弱,最初采取抛石挤淤处理施工,施工过程中发生沉陷、塌陷,路基沉降变形严重。

2.2 地质情况

①层填土:褐色、灰白色,主要由块石、砂组成,结构松散。厚度2.10~4.20m。

②层淤泥质粘土:褐色、褐红色,软~流塑状,埋深2.10~4.20m,厚度1.20~7.20m,施工的5个孔均有分布。标准贯入试验锤击数N=0.5~1击,承载力特征值为fak=20~30Kpa。

③层次生红粘土:褐色,可塑状,埋深8.40~10.00m,厚度1.00~4.20m,主要分布在ZK4、ZK5、ZK6号孔区域。标准贯入试验锤击数N=3~4击,承载力特征值为fak=80~90Kpa。

④层次生红粘土:褐色,软塑状,埋深11.30~13.50m,厚度5.70~6.00m,主要分布在ZK5、ZK6号孔区域1。标准贯入试验锤击数N=2击,承载力特征值为fak=60Kpa。

⑤层次生红粘土:褐色、灰褐色,可~硬塑状,埋深4.50~17.00m,厚度11.30~23.20m,主要分布在ZK2、ZK3、ZK4、ZK5号孔区域。标准贯入试验锤击数N=9击,承载力特征值为fak=160Kpa。

2.3 处理方式比选

从工程实况进行分析,选取抛石挤淤法以失败告终,分析原因应该是软土层较深厚,单次抛石挤淤不能完全将软土层换填干净所导致,因此,拟采取多次抛石挤淤或粉喷桩多次抽样搅拌的方式[7-8]。

不过粉喷桩造价更高、施工周期长,对施工工艺和设备要求也高,而且对环境也会造成影响和破坏,针对实际情况,选择多次抛石挤淤的方式,每次抛石挤淤后,进行碾压,观测沉降情况,直到碾压前后无明显沉降后,进行路基和路面的施工[9]。

结束语

总而言之,深厚软基对于公路路基的稳定性影响十分巨大,必须进行合理的处置,相比于普通的软土地基,深厚软基的深度可达20米左右,常规单一处理方式往往难以起到决定性作用,因此,要根据工程现场的实地水文地质勘探结果,以及工程的施工条件,选择多种处理方式复合的方法,保证路基的稳定性。

参考文献:

[1]冯忠居,董芸秀,文军强,胡海波,李孝雄,何静斌. 宁波深厚软基区公路桥梁桩基承载力计算方法[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版),2019,52(S1):16-22.

[2]顾绍付,刘维正,石志国,徐林荣. 在役高速公路深厚軟基滑移病害微型桩处治分析[J]. 土木与环境工程学报(中英文),2019,41(06):43-51.

[3]顾绍付,刘维正,徐林荣,石志国. 基于AHP-Fuzzy的营运高速公路深厚软基病害处治技术适用性评价方法[J]. 铁道科学与工程学报,2020,17(07):1710-1719.

[4]常雷,崔亚涛,刘根. 深厚软基复合地基中桩与桩间土的协同作用[J]. 建筑科学,2020,36(S1):211-216.

[5]《广东省营运高速公路深厚软基路段病害处治技术适用性研究》课题组. 广东省营运高速公路深厚软基路段病害处治技术适用性研究[J]. 广东公路交通,2018,44(01):65-66.

[6]冯忠居,李孝雄,苏航州,王溪清,王富春,建鑫龙,许万贵,叶方才. 深厚软基区桥梁桩基横轴向承载特性研究[J]. 中外公路,2018,38(01):123-127.

[7]邱伟,易善昌,龚维亮,谢文博,袁平,黄生文,王磊. 基于EPS的海相深厚软基区路基不均匀沉降处治研究[J]. 中外公路,2018,38(04):19-23.

[8]刘慈军,何宁,董英杰,周彦章,陈涛,国建飞,周玉娟. 杭州湾跨海大桥南岸接线高速公路深厚软基处理[J]. 水利水运工程学报,2017(03):116-123.

[9]. 高速公路深厚软基工后沉降控制成技术(交通版)[J]. 岩土力学,2011,32(11):3282.

泸西县农村公路工程质量监督站 云南 泸西 652499

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