公路施工中软土路基的施工技术和处理方法
2022-05-25赵晓英
赵晓英
(山西交通控股集团有限公司吕梁南高速公路分公司,山西 汾阳 032200)
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由于软土路基存在一定特殊性和复杂性,为保证公路施工质量,需做好公路工程施工过程中路基有效处理,积极处置特殊施工作业环境,降低此类路基对公路工程施工带来的不良影响,结合科学施工技术有效完成公路项目路基作业,维持公路工程顺利施工,进而充分保证公路工程项目路基稳定程度,改善公路通行效果。
1 工程概况
以山西某路桥工程为例,该公路全线长度2.441 km,公路设计车速是100 km/h,路基土石方278 050 m3,设计双向六车道,工程施工量相对比较大,软土路基长度共727.5 m,路基顶宽35 m。考虑到路基分布较广泛,厚度维持20~40 cm,针对此路基实行有效处理。
2 公路施工中软土路基相关施工技术和处理方式
2.1 路基处理方式
公路施工过程中路基处置方式包含多种,需结合区域情况和路基实际状况合理选取,经常使用的路基处置方式包括堆载及超载预先加压处置方式、抛置石块挤出淤泥处置方式、粉煤灰路堤处置方式、粉喷桩处置方式、水泥搅拌桩处置方式、夯实水泥混凝土桩处置方式、塑料排水板预先加压加固处置方式、基底挖掘换土处置方式,应结合公路工程项目实际状况合理选取路基有效处置方式,保证处理效果。
因为公路工程项目施工地区地质情况、地理位置、造价情况、工期状况等因素带来的干扰,针对路基实施处理时常采取多种处置方式结合运用,针对路基厚度较大淤泥层常采取抛置石块挤出淤泥处置方式、塑料排水板预先加压加固处置方式、堆载及超载预先加压处置方式、水泥搅拌桩处置方式,提升路基承受能力,降低路面下沉下降量,增加土体稳定程度。
路桥项目施工过程中,需处理的土层是淤泥层、回填土层、粉细砂层、淤泥类型亚黏土层等,需穿过软土层开展地基处置,一部分软土层埋入相对比较深,对于上层路基实行处理时,需保证能够有助于便于固定结实以及便于排出积水,且针对地基实施处置的时候,采用堆载及超载预先加压处置方式等,依据路基相关横断面方向实施处置到坡面角之外1 m部位,保持一次性完成地基处置操作[1]。
开展路桥施工作业时,采取片石予以抛掷,维持片石应控制小于30 cm,在填充石块比水平面或淤泥顶端高于20 cm时,可采取石块碎屑予以找平和填筑,之后以中线为准,往路基双侧实行抛掷。考虑到路堤填筑施工工期维持1~8个月,针对填方高度值予以设计的时候需依据各个路段路堤实际情况实行设计。同时,依据实际状况和路面下沉下降表现予以适度调节,充分考虑软土性质、软土厚度值、路堤相关填土高度值等予以超过载重大小预先加压处置或是等于载重大小预先加压处理,预先加压时长维持6~17个月。
此外,应对地基沟槽实施处理,采取砂砾石予以填充,给予逐层夯实,且维持填充料内含水量处于10%~20%。
2.2 平铺且压实施工技术
针对公路工程施工时,需依据实际需求设定最优压实度,并在施工时维持压实度处于规定范围,定时测定地基压实程度,实行平铺且压实施工,且做好试验检测工作,充分保证压实度。为将路基中淤泥进行有效排出,采取50 t压路机实行辅助碾压[1]。
实行平铺及压实施工过程中,设定压实度是90%,采取灌砂方式实施试验检测,最高干密度是1.67 g/cm3,对于砂料实行压实时依据不同设施施工作业,维持松铺厚度值处于一定范围,选择使用非振动碾压方法开展碾压压实,维持压实达到有关标准。试验检测结果得以显示,砂料松铺厚度值小于45 cm,压实厚度为30 cm。不同建设层碾压遍数、虚铺厚度、压实厚度、压实系数如表1。
表1 不同建设层碾压遍数、虚铺厚度、压实厚度、压实系数
采取推土机设施实施初步推平之后,采用平地机设施对于地基实施整理平整,应自路边双侧往路基中间实行刮平施工,维持地基较为平整,并注意做好排水方面的有效控制。
2.3 包边土填筑施工技术
施工时多采取包边土填筑施工技术,对于整体沉降量在1 m以下的公路项目施工作业路段,可同时开展包边土填筑施工和充填砂料施工作业;对于整体沉降量在1 m以上的公路项目施工作业路段,可采取先开展充填砂料施工,之后实施包边土填筑施工作业[2]。黏质土为包边土填筑施工时常用的土层,并维持塑性指数在26及以下,液限在50%以下。在公路施工过程中,也需存在满足对应要求的最高粒径和最低强度,并联合充填砂料需求,明确适当压实程度。
依据实际状况,先实施充填砂料施工,依据路基施工需求开展标准断面充填砂料施工,之后开展相同标高相关包边土填筑施工,完成包边土填筑作业后,对于路面实施调整平整程度,维持压实厚度符合标准,做好包边土填筑施工质量验收工作,依据路床顶标高数值、下沉下降量要求、施工过程中实际下沉下降量等分析充填砂料实际所控制的标高情况。依据路基下沉下降位置路基加宽情况,明确包边土厚度合理值,且依据路基下沉下降路堤加宽量,参考相关工程量情况针对坡顶部位及坡脚部位实行合理设定,维持施工坡比处于1∶1.5。
2.4 路基过渡层施工技术
在公路项目施工时常存在路基建筑开始点和桥台连接情况,需做好路基过渡段科学施工,充分保证路基过渡层施工质量[3]。采取砂料用作台后路堤充填材料,对于过渡层实施施工处置,设定过渡值是20 cm,维持各层填筑厚度值在30 cm及以下,接近桥台范围中的高度维持常规路基段的2倍,实施施工的时候,逐渐过渡到常规层实行堆载预先加压之后,采取打夯机于接近桥台范围中实施碾压施工。在实际路基过渡层施工过程中,需注重做好以下工作。
2.4.1 路基过渡层基底处置
针对过渡层基底实行处置时,需依据规定要求实行地表有效排水,保证自然降水和地表位置径流不会干扰作业进程及工程质量。在过渡层采取打入桩方式、挤密桩方法等实施基底处置,应严格依据作业程序,先在过渡层实行打入桩操作,开展挤密桩作业,之后在作业桥台实施基础桩基施工。同时,对路基过渡层实行基底处置应和桥台、临近路堤、横向方向结构物、临近隧道等基底处置同步开展。在基底高度大于3.0 m时,应对过渡层基底原来地表实行平整处理,采取振动碾压机实施碾压作业,维持密实度,保证基基系数大于等于60 MPa/m。
2.4.2 桥头搭板作业
考虑到桥梁双侧下沉常是由于路基发生压缩及出现形状改变所致。对于桥面来说,若搭板与面层结构之间厚度值一致,则并不会形成沉降差。所以,为保证路基较为稳定,应采取桥头搭板作业形式。桥头位置搭板厚度应维持小于等于2 m。搭板采取的施工材料与桥面上面选用的作业材料需维持一样,且使荷载均分至过渡层路基上面。
2.4.3 台后填筑施工
因桥梁过渡层结构缺乏稳定性等影响因素,可能导致道路与桥梁间出现高度差,或在投入运用后,发生结构改变,容易引发跳车事故问题。为规避相关问题,需采取台后填筑施工方式,对台背填方实施加固操作。经常采用的填充材料包含砂砾、碎石等,也可采取半刚性材料实行填充。通过开展台后填筑作业,降低台背受到压缩而出现的改变,有效减少对地基形成竖向加载效果,降低对桥台结构位置水平土层形成的压力等。
2.5 堆载及超载方面预先加压层填筑施工技术
堆载及超载方面预先加压层填筑施工时,针对路基顶面位置砂料调整平整,且做好砂料压实施工,采取土料实施封层,开展预先加压层施工作业,采取灌砂方式开展压实度测定。公路项目中对于涵洞和桥台位置选用超载处置形式,其他位置采取堆载土预先加压处置形式[4]。
实行加堆载预先加压施工时,存在水压并不安全情况等,在施工场地采取石粉实施堆载和超载,堆载高度值设定84 cm,参考施工场地统计石粉容重,维持石粉容重是16.17 kN/m3。依据项目路基实际需求,堆超载土方相关容重是20.0 kN/m3,堆载高度值是103.84 cm,超载高度值是123.61 cm。
2.6 沉降检测施工技术
公路施工过程中,还应做好公路工程路基下沉下降情况检测,保证公路路基可具备较高稳定性和安全性。对公路项目完工之后检测路面下沉下降程度,使路面下沉下降程度控制于一定范围中。
开展沉降检测施工时,设定直径4.00 cm测杆,设定沉降板大小是50 cm×50 cm×3 cm,维持路基下沉下降程度检测精度在1 mm及以上,依据几何水准检测高程,维持满足二级中等精度需要等。施工作业现场见图1。
图1 施工作业现场
3 结束语
依据山西某路桥工程,通过做好软土路基处理,解决此类路基稳定性较差问题,经过结合使用平铺且压实施工技术、包边土填筑施工技术、路基过渡层施工技术、堆载及超载方面预先加压层填筑施工技术,降低路基下沉下降现象,提高土体稳定程度,保证路面压实度达标,解决水压不安全问题等,并实行沉降检测施工技术,有效控制路面沉降程度,改善工程施工效果,充分确保路桥工程建设质量。
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