鄭金光
(貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司)
換填法在公路軟土路基處理工作中的應用較為普遍,它是一種以優(yōu)質(zhì)土置換軟弱土的一種技術,可以有效地降低軟土路基沉降,提高公路路基的穩(wěn)定性能。這種技術一般適用于基礎下地面要求不能太深的情況下。具體應用時,一般會先清除軟弱土層,并采用一些質(zhì)地堅硬、性能穩(wěn)定、強度高的優(yōu)質(zhì)土壤作為填筑材料進行路基填筑,以此來取代性質(zhì)不佳的軟弱土。這種技術操作簡便、見效快,在公路軟土路基處理中得到了廣泛的使用。在該項技術的應用中,還應當注意夯實工作。
排水固結,顧名思義,是通過一定的手段,將軟土中的水分進行排除,使得土壤固結,以此來改變軟土性質(zhì),提高軟土強度,即路基強度。具體而言,工程開始之前,在路基中布設沙井,利用地基荷載的作用,對沙井進行加載預壓,從而使得軟土中的空隙變小,土壤中水分自然被排除,從而使得地基固結變形,地基土壤強度隨之變強。
針對軟土路基含水量大且厚度不高的時候,可以在軟土路基上鋪墊厚約0.5~1.2 m的砂墊層。這種方法有兩點優(yōu)勢,一可以固結軟土層,二則可以起到排水的作用。在運用砂墊層方法時,一般會選擇粗砂作為敷墊材料,因為粗砂可以有效地提高砂墊層的排水功效。在技術的實際運用時,首先要明確砂墊層區(qū)域,其次才可以進行砂石的敷墊。砂石敷墊時還要考慮路基沉降對墊層的影響,以免在后期由沉降導致墊層不符合相關標準。此外,為了確保砂墊層敷墊質(zhì)量,還應當每隔幾米設置一定的檢測站,對整個砂墊技術的施工進行嚴格的控制。
重錘夯實法也是公路軟土路基施工技術的重要方法之一。這種技術的應用依賴一定的機械設備,通過將機械錘吊升至一定的高度,再利用機械操作使其自由落下,重復這一過程,以此達到軟土地基夯實的作用。這一技術是基于軟土路基應力擴散效應,通過重復錘擊,使得土層垂直向下位移以及向四周擴散,在這一過程中,不僅使得軟土層的強度得到提高,還降低了土層壓縮性能。這一技術運用時會受到場地、機械等因素的制約,運用不廣泛,一般只應用在工程規(guī)模大、軟土厚的工程中。
該公路標段處于丘陵坡底農(nóng)耕區(qū),匯聚水較為豐富,淤泥質(zhì)軟土層厚約3 m。軟基換填填方路段長度200 m,最大填筑高度10.5 m,填筑總方量為22.81萬方。路基填筑填料采用現(xiàn)場挖方材料(K18+580)中砂質(zhì)泥巖,經(jīng)破碎后作為土石利用,施工過程需外借土方作為補充填料的混合作用。
(1)清表土
首先用全站儀進行放樣,以確立開挖線或坡腳線,根據(jù)中樁及相應高程測出試驗段和石方取料場各橫斷面面積,對工程量進行復核;然后對試驗段和石方取料場進行清表,路段屬于匯聚水較為豐富地段,軟弱土層深度較大,需降排水挖除軟弱土層換填后,方能進行土石方路基的填筑;根據(jù)地形特點,清表采用裝載機配合挖掘機及人工結合的方式進行,在該路段內(nèi)根據(jù)具體情況,每隔一定距離開挖橫向排水溝,溝深50 cm,將路基水引入縱向排水溝,排到路基外。經(jīng)過2~3個自然日晾曬后,再用挖掘機清除表土。對于機械作業(yè)不徹底的地方或清除表土后含水量仍較大的局部地方用挖掘機結合人工挖除。
(2)土石方填筑
軟土挖除后,對基底承載力進行檢測,經(jīng)設計、地勘、監(jiān)理、業(yè)主會同鑒定后,方能進入換填程序。所填天然砂礫松鋪厚度按松鋪系數(shù)1.3~1.35之間計算初始數(shù),初步按不大于40 cm控制,進行過程中采取逐步提高松鋪厚度的辦法確定;壓實度≥93%(按下路堤填筑壓實度);沉降差按有關標準從嚴要求、確保質(zhì)量的要求,采用振壓兩遍標高差不大于2 mm控制。
土石方填筑路基清表后的填前碾壓達到要求后,用全站儀重新進行放樣,最后確立填土面積及坡腳位置,按要求每側超寬50 cm計算土石方用量,所填土松鋪厚度不大于30 cm,進行過程中采取逐步提高松鋪厚度的辦法確定;路床頂面以下0~80 cm壓實度≥96%,路床頂面以下深度80~150 cm壓實度≥94%;路床頂面以下深度>150 cm壓實度≥93%。壓實應先輕后重,先慢后快、均勻一致,根據(jù)壓實度要求總結出填土攤鋪厚度、壓實厚度、壓實遍數(shù)、碾壓速度、施工機械等參數(shù)。
路堤填筑壓實采用重型擊實標準,分層填筑,均勻壓實,路面底面以下路基不同深度處的壓實度、填料最小強度和填料最大粒徑要求見路基壓實度及填料技術要求表。
當填土時,按路面平行線分層控制填土標高,不同土質(zhì)填料分層填筑,盡量減少層數(shù)。先用裝載機推平,當初平好的鋪筑土層在最佳含水量下,壓路機靜壓一遍后用平地機整平,再用壓路機振動碾壓四遍后,采用灌沙法檢測壓實度,達標后,再用壓路機靜壓一遍收光。
表1 路基壓實度及填料要求
總之,軟土地基是公路施工中較為常見的土壤類型,由于該地基的軟弱特性,會給公路施工及質(zhì)量帶來負面影響。
[1] 張娟.軟土路基處理技術在公路施工中的應用[J].科技風,2009,(20).
[2] 秦振書.公路工程中軟土路基施工技術的探討[J].經(jīng)營管理者,2010,(15).
[3] 吳宏春.公路軟土路基處理技術淺析[J].科技資訊,2009,(24).