摘要:公路軟土路基處理技術(shù)是各公路建設(shè)單位需要掌握和應用的重要基礎(chǔ)技術(shù),科學地應用軟土路基處理技術(shù),能夠使公路工程的整體質(zhì)量得到有效提升。本文結(jié)合了公路工程實際情況,針對軟土路基處理技術(shù)在公路建設(shè)施工中的應用進行了分析及探討。
關(guān)鍵詞:高速公路;施工;軟土路基;處理技術(shù)
1引言
由于我國的地形復雜,在高速公路建設(shè)中,經(jīng)常遇到軟土地帶,給高速公路建設(shè)帶來很大的困難。軟土地基一般來說,由粉土、砂土、粘土、粉砂粘土等等組成,這種軟土基礎(chǔ)具有含水量大,可壓縮性強、不穩(wěn)定等特點,軟土的分布,主要是在我國沿著河流,湖泊,沿海和其他地方。軟土路基的出現(xiàn)不僅僅會導致路面發(fā)生坍陷,還極易會引起“跳車”現(xiàn)象的發(fā)生,進而導致交通事故的發(fā)生,對此,針對公路施工中軟土路基的處理必須引起足夠的重視,加以解決。
2高速公路施工中的軟土路基處理技術(shù)
2.1排水固結(jié)法
排水加固法顧名思義就是利用排水技術(shù),在軟土地基中人為的進行排水管道的設(shè)置,將軟體中的水排出,從而減小了其中的空隙,讓土質(zhì)更加緊固,有效的提高了公路軟土路基的使用穩(wěn)定性,增強其強度。這種方法通常由兩個部分組成,一是排水系統(tǒng),一是加壓系統(tǒng)。加壓系統(tǒng)主要指在公路施工建設(shè)前,對其施工路段進行加載施重從而導致大部分路段下沉,進而提高基土的承載力,這部分承載力就相當于通車后所承載的力,但是針對泥土較厚的地基卻不是很適合,針對粘土較薄的地基相對比較適合,也可以采用單獨加載的方式進行系統(tǒng)加壓。排水系統(tǒng)的制作可以設(shè)置砂井或者塑料排水板。砂井是指利用打樁機打入鋼管,或者利用高壓射水等方法在在路基中做出有一定規(guī)律的孔,再在孔中灌入粗砂子形成砂柱,起到排水通道的作用?,F(xiàn)代常常用織物袋裝砂井,降低了成本,施工難度,也不像砂柱一樣因為地基的變形而失去連續(xù)性,減弱排水效果。塑料排水板也是常用的排水系統(tǒng),是在軟土層插入塑料排水板作為滲水的通道,這樣可以加快排水的速度。在使用砂井或者塑料排水板的同時,也可以在軟土地基上鋪上砂墊層,再在上面覆蓋薄膜密封,利用抽氣泵讓排水通道保持比較高的真空狀態(tài),再利用大氣壓將土中的水抽出。
2.2置換法
采用各種手段將地基復合增強其強度,提升路基抗承載力,減少沉降量。其中最常用的就是碎石法。利用高壓水的沖擊管狀設(shè)備將土體振動出空,將碎石等材料放入其中成樁,進而提高地基的承載能力,這種置換方法被廣泛的應用于公路施工中,且造價低廉,也不會受到地下水位的影響。粉噴樁法是利用特殊的設(shè)備將水泥或者是生石灰等粉末狀體進行攪拌后應用在路基中,主要是將軟土與固化劑進行攪拌,然后形成水泥樁的固體,再使用于樁間摩擦力來增強地基復合的承載力,它與深層次路基承載力不同,通過配合比將提高整體土體機構(gòu)的凝固性,使其承載力提高至 1 倍以上或是更多,除了上述等方法外,還有類似的方法,如 CFG 樁,鋼渣樁,石灰樁等。
2.3換填法
換填法多數(shù)情況下是將地面以下的軟土挖去,再向內(nèi)選擇強度高且穩(wěn)定性好的砂、碎石和灰土以及礦渣等材料進行分層填充工作,最后分層夯實,然后通過壓、震,促使提高公路路基的密實度。以分散附加應力的方法來提高路基承載力,同為復合路基的置換控制方法,若基層弱土層較薄,而上面負載不大時,可直接加入碎石,對表面的合理的碾壓和夯實、震動,不斷提高地基的強度。
2.4深層攪拌法
深層攪拌法是通過特制機械,在地基中就地將軟地基土與固化劑強制攪拌,使軟粘土硬結(jié)成樁的地基加固方法。其中固化劑多為水泥或石灰,若為粉體時則稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法主要處理地基范圍包括淤泥、淤泥質(zhì)土等含水量高的地基,以及承載力特征值低于 120kPa 的粉土、黏性土等軟土地基。
2.5排水砂墊層法與工織物法
排水砂墊層法主要在路基上鋪設(shè)一層厚度為0.5~1.2米左右的砂墊層來增強軟土的抗承載能力,其主要是針對路基軟土層比較薄的地區(qū)以及含水量比較大的路基進行砂墊層的使用。針對超軟土路基施工建設(shè)主要采用土工織物法進行增強軟土路基的抵抗能力,主要在公路施工的淤泥質(zhì)地基上進行鋪設(shè),抗水性比較高。在鋪設(shè)的過程中要使用土工格柵增強土的韌性和強度,保證路基整體穩(wěn)定。這樣也能減少填充物后對其路基的破壞,減少壓強,提高施工的可靠性以及行車的安全。
3高速公路施工中的軟土路基處理注意事項
3.1施工準備工作
(1)在施工前要根據(jù)實地勘察和取樣的檢測結(jié)果,以公路使用時限為基礎(chǔ),開展公路沉降程度的預算工作。在公路使用壽命一定的情況下,預計發(fā)生的沉降程度越小的情況越好。
(2)在軟土區(qū)域進行公路施工,要全面開展地質(zhì)地形勘察工作,確??睖y項目齊全、各項勘測數(shù)據(jù)準確,詳細對比勘察結(jié)果和原有的軟土質(zhì)基地勘查資料,并整理好相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)設(shè)計要求和具體施工情況,逐一完成施工設(shè)計、施工方案、路線選擇等工作。其中,要高度注意鉆探工作,防止塌陷問題的發(fā)生。通過原位測試和取土測試兩種方法完成土壤取樣調(diào)查工作,要選擇具有一定代表性的土壤作為樣本,以保障取樣檢測的工作質(zhì)量和可靠性。
3.2施工技術(shù)方案選擇
軟土地基的處理施工技術(shù)種類較多,每一種都有其特點和缺陷,都有其使用局限性。在進行軟土地基處理技術(shù)選擇時一定要認清所選技術(shù)種類的適用范圍。比如,填土預壓法,工期長,施工簡單,適用于沉降量較小,路基穩(wěn)定的地段;換土法造價高,適用于清淤回填;強夯法能夠有效加快施工速度,縮短工期,造價也低,無需添加特殊材料,但對周圍環(huán)境影響大,適用于加固低飽和土、黏土、砂土、碎石等情況的區(qū)域;反壓護道法施工費用低,工藝簡單,但公路用地加大,適用于路堤高度不大于極限高度的地基,多在橋臺高填土地段局部使用,一般不大面積使用。同時,施工區(qū)域地質(zhì)條件復雜多變,施工條件也各有不同,導致公路地基的性能指標各不一樣,施工材料、設(shè)備等情況也會因時、因地有著巨大差異?;谝陨显?,在道路施工中要根據(jù)施工的具體情況,綜合考慮設(shè)計要求、施工條件、施工設(shè)備、材料、經(jīng)濟性等多方面因素,選出整體性能最佳的地基處理加固方案。
3.3施工注意事項
軟土地基處理后,還必須應通過負載使超孔隙水壓力逐漸消散,孔隙比減少,軟土地基堅固,土壤的密度增加,抗剪強度增加。為了使軟土地基的荷載在承受范圍內(nèi),我們應該控制加載速率和排水的速率相適應,這樣我們才能保證地基在路堤施工中不會發(fā)生破壞。
此外,在軟土地基處理以后,我們必須進行應力荷載預加載,重復的碾壓來確保排水效果和強度是在效果范圍之內(nèi),縮小孔隙,使剪切能力增強。在填路基時,可以使用反壓保護措施,并確保施工過程中的協(xié)調(diào)同步,確保地基受力均衡。處理一些橋梁的特殊路段,可以采用超載預壓法的方法,此外,在軟土地基水位較高的地方,必須做好排水設(shè)施、深化排水和完善的排水系統(tǒng)。
總結(jié)
對公路施工中軟土路基的處理是公路建設(shè)工程施工中的必要需求,也是確保物流順暢和交通安全的必要前提。現(xiàn)代公路施工中,軟土路基的施工方法很多,要根據(jù)施工地點的地質(zhì)條件確定合理的方式,而且還要加強對施工過程的控制,保證軟土路基的穩(wěn)定和堅固。
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