(錫林郭勒盟交通科學(xué)研究所,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)
試析公路工程軟土地基處理施工技術(shù)要點(diǎn)
陳麗敏
(錫林郭勒盟交通科學(xué)研究所,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)
公路工程的質(zhì)量和使用壽命幾乎取決于軟土地基施工技術(shù)的高低。本文分析了公路施工中的軟土地基施工技術(shù),挖掘了其中的問(wèn)題并制定了解決方案。
公路工程;軟土地基;施工技術(shù)
強(qiáng)度小、壓縮性高的軟弱土層即為軟土,包括軟粘性土、淤泥質(zhì)土、泥炭質(zhì)和泥炭。其主要工程特性是:天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪強(qiáng)度低、流變性顯著。軟土地基施工質(zhì)量的高低,對(duì)于公路的整體質(zhì)量有著極大的影響。若使用的處理方式不夠科學(xué)合理,則不僅會(huì)對(duì)軟土地基上填筑的路基路面產(chǎn)生惡劣影響,還會(huì)影響以后的正常使用。所以,對(duì)于軟土地基中的各類問(wèn)題必須進(jìn)行深入分析,這樣才能提高軟土地基施工技術(shù)。
建設(shè)公路時(shí)必須保證地基的質(zhì)量,因?yàn)楣返乃匈|(zhì)量都集中于此,極大的影響著公路的安全穩(wěn)定性??墒俏覈?guó)現(xiàn)今的軟土地基施工技術(shù)還很落后,常常會(huì)出現(xiàn)路面損壞、地基沉降等問(wèn)題,我們對(duì)土地基中的問(wèn)題進(jìn)行深入分析發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生這種問(wèn)題的原因主要有以下兩點(diǎn)。
(1)軟土地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都很差。若軟土地基的抗剪強(qiáng)度過(guò)小,無(wú)法承受路堤和路面的外荷載,就會(huì)對(duì)軟土層造成局部或整體的損壞,使得路堤塌方、失穩(wěn)或橋臺(tái)破壞現(xiàn)象出現(xiàn)。
(2)具有較強(qiáng)的流變性。軟土地基由于上部和外部荷載的作用可能會(huì)出現(xiàn)較大的沉降變形,使電路無(wú)法正常使用。尤其是沉降很大且不夠均勻時(shí),會(huì)使路面開(kāi)裂,結(jié)構(gòu)物和路堤銜接處的不一致沉降,產(chǎn)生橋頭跳車等現(xiàn)象,使路面出現(xiàn)較大的損害。嚴(yán)重者可能使路基穩(wěn)定性變差,產(chǎn)生路面沉陷、橋頭跳車等問(wèn)題。
2.1 預(yù)壓及預(yù)壓排水固結(jié)法。主要有堆載預(yù)壓、砂井預(yù)壓、塑料排水板預(yù)壓、真空預(yù)壓等。原因是軟土基中設(shè)置的豎向和橫向排水體系,若受到堆載作用,便會(huì)使地基土排水固結(jié)速度加快,使地基土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都大大增強(qiáng)。沉降的加速發(fā)展,會(huì)讓基礎(chǔ)沉降在短期內(nèi)完成。主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)粘土等飽和粘性土地區(qū)。
2.2 強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯加固法中所使用的主要工具是重錘,通過(guò)夯實(shí)使地基加固。工作時(shí)主要是利用夯擊能,在地基土中形成一種沖擊能和動(dòng)應(yīng)力使土體固結(jié)壓實(shí)。主要適用于碎石土、沙土、低飽和粉土、濕陷性黃土及雜填土等。
2.3 換填法。換填法使使用水穩(wěn)性和透水性高的材料來(lái)影響軟土并對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)。通常進(jìn)行公路工程的地基施工時(shí),都會(huì)使用天然砂礫替換,而淤泥質(zhì)路段則會(huì)使用拋石來(lái)擠淤。它的工作原理就是借助高強(qiáng)度的材料來(lái)替換地基表面的軟弱土,使持力層有較高的承載力,分散應(yīng)力,避免沉降。一般適用于淤泥、淤泥質(zhì)粘土、濕陷性黃土及暗溝暗塘的淺層處理等。
2.4 復(fù)合地基法。主要有砂樁、碎石樁、加固土樁、水泥粉煤灰碎石樁、沉管灌注樁及靜壓管樁等。就是使用灌入或擠入的材料產(chǎn)生一個(gè)高強(qiáng)度的樁體,并對(duì)土體產(chǎn)生擠密作用,和樁間土產(chǎn)生一個(gè)復(fù)合地基,加強(qiáng)承載能力,避免沉降。一般復(fù)合地基要依據(jù)土質(zhì)來(lái)確定。
2.5 化學(xué)加固法。滲入灌漿,單液硅化法或堿液法。就是用漿液借助填充和壓實(shí)的方法是本來(lái)松散的土塊或裂隙固結(jié)成一個(gè)整體,漿液會(huì)和土體中的物質(zhì)反應(yīng)生成膠結(jié)體。適用于粉土、砂土、粘性土及人工雜填土等。
軟土地基加固的質(zhì)量取決于施工技術(shù)的高低,對(duì)于軟土地基中產(chǎn)生的一些問(wèn)題,需要做好下列幾項(xiàng)工作,將路基路面問(wèn)題的發(fā)生率降到最低。
3.1 合理選擇軟基處理方案。軟土地基處治前,應(yīng)復(fù)核處治方案的可行性,編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)。處治材料的選用及處治方案應(yīng)因地制宜、就地取材。
3.2 合理確定機(jī)具組合、材料級(jí)配和配合比。處治方案完成后,就要設(shè)立一個(gè)科學(xué)的機(jī)具組合,以保證軟土處治工作的順利性。開(kāi)展原材料的配比工作前,有關(guān)人員要在實(shí)地進(jìn)行勘測(cè),甚至還要進(jìn)行土樣檢測(cè)工作,以此為依據(jù)確定配合比,這樣能提高土體處治后的強(qiáng)度。
3.3 有關(guān)排水與加壓系統(tǒng)。保證排水系統(tǒng)的暢通能夠使地基固結(jié)的質(zhì)量更好,所以開(kāi)展軟土地基施工時(shí)必須保證排水通道的暢通。還有一個(gè)問(wèn)題便是處理好加壓系統(tǒng),要科學(xué)、及時(shí)的開(kāi)展地面加壓工作,這也會(huì)對(duì)軟土沉降固結(jié)產(chǎn)生積極的影響。通常情況下,要先安裝好排水體,產(chǎn)生一個(gè)豎向的排水通道。在其上設(shè)砂墊層形成橫向排水通道,與豎向排水通道共同構(gòu)成排水系統(tǒng),加快排水速度。然后進(jìn)行加壓,一般采用堆載,有等載預(yù)壓和超載預(yù)壓,提高軟土固結(jié)速度??偟膩?lái)說(shuō),排水與加壓系統(tǒng)是按照一定順序進(jìn)行的,兩者有著一定的聯(lián)系。
3.4 沉降處理技術(shù)。施工過(guò)程中,等軟基處置段的沉降穩(wěn)定后便能填筑路堤。比如江蘇省建設(shè)高速公路時(shí)要求兩個(gè)月內(nèi)沒(méi)有5mm以上的沉降方可卸載??墒且?yàn)榧夹g(shù)或自然原因的影響,還會(huì)偶然發(fā)生地基沉降情況,對(duì)于沉降現(xiàn)象,施工企業(yè)一定要及時(shí)采取處理措施,下面是幾個(gè)較普遍的沉降處理方法和其使用的范圍。
(1)石灰土填筑路基中部技術(shù)。該技術(shù)在使用時(shí)一定要與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完全一致,按石灰和優(yōu)質(zhì)土的比例混勻后便能填筑,最后才能進(jìn)行回填碾壓。石灰可能會(huì)和土體中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),即土板結(jié)。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些強(qiáng)度從而加固路基。這樣使路基具有較好的整體性,提高了承載能力和抵抗不均勻沉降的能力。
(2)減小路堤荷載技術(shù)。這一方法能大大減小軟土地基的荷載密度,進(jìn)而會(huì)減小對(duì)軟土地基的有效壓力,使地基整體更加穩(wěn)定,避免其發(fā)生較大的沉降。首先應(yīng)與公路設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致,然后才能考慮降低路堤標(biāo)高,縮小路基規(guī)模的問(wèn)題,最終減少路基的固定荷載。此外,最好使用輕質(zhì)材料來(lái)填筑路基,減小路堤的質(zhì)量,減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強(qiáng)度,比如利用粉煤灰、EPS 超輕質(zhì)填料來(lái)填筑路堤等,可以有效減少路基固定載荷,節(jié)約施工成本和土地。
(3)工后修補(bǔ)技術(shù)。公路施工不僅要保證設(shè)計(jì)、施工工作的質(zhì)量,還要做好軟土地基施工的工后修補(bǔ)和善后工作。與地基穩(wěn)定性要求一致后,還應(yīng)在工作技術(shù)時(shí)對(duì)路基路面開(kāi)展完善工作,避免其產(chǎn)生不均勻沉降。這樣才能更符合施工設(shè)計(jì)的有關(guān)要求,并提高高速公路的建設(shè)質(zhì)量。
公路工程的質(zhì)量和使用壽命幾乎取決于軟土地基施工技術(shù)的高低。本文分析了軟土地基施工技術(shù)中所存在的一些問(wèn)題,并針對(duì)問(wèn)題提出了應(yīng)對(duì)方案,對(duì)于軟土地基施工技術(shù)的提高有著較為積極的作用,能夠促進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)步和公路業(yè)的發(fā)展。
[1]王建剛.公路工程軟土地基施工技術(shù)分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2013(06):110-111.
[2]王琰.公路工程中軟土地基的施工技術(shù)要點(diǎn)研究[J].黑龍江交通科技,2013(10):63-65.
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