高 果
尉氏縣公路局
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公路工程軟土路基處理技術(shù)研究
高 果
尉氏縣公路局
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,我國(guó)的高級(jí)公路建設(shè)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著公路等級(jí)設(shè)計(jì)要求的提高,對(duì)路況指標(biāo)的選用也隨之提高,從而不可避免地帶來公路路基穿過軟土地區(qū)的情況。因此,在軟地基上修筑路基已非常普通,對(duì)公路軟地基的成功處理,往往能夠提高建設(shè)速度、確保工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)。因此,在軟土地基上建造建筑物或是進(jìn)行路基施工,都要求對(duì)軟地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,這將具有深遠(yuǎn)的意義。本文主要對(duì)公路軟基處理的特點(diǎn)及施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:公路工程;軟土地基;處理技術(shù);特點(diǎn)
所謂軟土,從廣義上講,就是強(qiáng)度低﹑壓縮性高的軟弱土層。在軟土地基上修筑路基,若不加處理,往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。習(xí)慣上常把淤泥﹑淤泥質(zhì)土﹑軟粘性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高﹑孔隙比大。含水量在34%~72%之間,孔隙比在1.0~1.9之間,飽和度一般大于95%,液限一般為35%~60%,塑性指數(shù)為13~30.我國(guó)軟土多分布在江河湖海等處,但也在丘陵低洼和山區(qū)谷地賦存。由于其成因類型不同,厚度不一,性質(zhì)各異,因此不能一律對(duì)待,首先應(yīng)查明各地區(qū)特點(diǎn)和地質(zhì)﹑土質(zhì)條件,有針對(duì)性地采取有效對(duì)策,作出合理的處理。
1.1軟土地基對(duì)壓力感應(yīng)能力較強(qiáng)
壓力對(duì)土層的控制主要體現(xiàn)在土層變化中,在沒有受到外界壓力時(shí)土層不會(huì)因?yàn)樗沙趩栴}而產(chǎn)生變化。在壓力作用下,軟土地基的土層構(gòu)造將受到極大的影響,并產(chǎn)生變化,而這種變化具有不能恢復(fù)的特點(diǎn),進(jìn)而降低路基的強(qiáng)度,產(chǎn)生各種病害問題,如路基不均勻沉降﹑塌陷等。
1.2軟土地基對(duì)水的抗?jié)B透能力較強(qiáng)
在公路工程施工中透水性是確定其土質(zhì)與施工標(biāo)準(zhǔn)是否符合的重要因素。軟土具有較差的透水性,通常情況下豎向滲透系數(shù)為100,這將嚴(yán)重影響土層水質(zhì)的排放。在公路工程施工中,軟土因具有較大的空隙及較小的耐受壓力,致使路基沉降系數(shù)不斷增大,進(jìn)而嚴(yán)重影響到公路工程的質(zhì)量。
現(xiàn)階段在軟土地基建設(shè)公路工程越來越常見,為確保公路施工的質(zhì)量,必須對(duì)軟土路基的特性及周圍的地理環(huán)境進(jìn)行充分綜合考慮,并選用行之有效的解決措施進(jìn)行施工。現(xiàn)階段主要采用的軟基處理方式主要有水泥攪拌樁法﹑換填法等。這些方式的特性不同,其應(yīng)用的范圍及產(chǎn)生的效果也有所不同,基于此施工企業(yè)必須依據(jù)公路工程軟基處理的具體施工狀況進(jìn)行科學(xué)有效地處理。
2.1砂墊層和砂石墊層換填
在公路工程軟土路基施工中,因?yàn)檐浲谅坊哂胁环€(wěn)固性,導(dǎo)致施工難度不斷加大?;诖耍谑┕み^程中為有效解決這一問題,施工企業(yè)可以選用砂礫層鋪設(shè)的方法進(jìn)行有效處理,鋪設(shè)操作結(jié)束后要進(jìn)行夯實(shí)作業(yè),這樣可以增加路基的穩(wěn)固性。這種換填施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)承載力要求的滿足及優(yōu)化路基表層的排水效果,不會(huì)出現(xiàn)積水現(xiàn)象,減少路基軟化現(xiàn)象的出現(xiàn)。在軟土路基施工中,為確保公路工程的質(zhì)量,必須嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行換填材料的選擇,一般情況下,都會(huì)選用大顆粒沙礫石,有時(shí)也可以將鵝卵石摻入。我們可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案選取顆粒比較大的沙礫石,必要時(shí)可以摻入鵝卵石,可以依據(jù)施工地點(diǎn)的具體情況而定。路基溝槽施工時(shí)可以采用沙礫石對(duì)其進(jìn)行處理,如溝槽內(nèi)有積水情況,應(yīng)先進(jìn)行排水工作,再填入已經(jīng)配置好的沙礫石。沙礫石填筑時(shí),要注意一層一層地夯實(shí),對(duì)填充料中的含水量進(jìn)行良好控制,通常在10%—20%的范圍內(nèi)進(jìn)行控制。
2.2水泥攪拌樁
水泥攪拌樁在軟土路基處理中應(yīng)用的十分廣泛,這種處理技術(shù)主要將水泥作為固化材料,利用機(jī)械將軟土及固化劑在路基深層進(jìn)行均勻攪拌,促使兩者之間發(fā)生各種反應(yīng),這種加固方式可以有效地將軟土硬結(jié),使路基的整體性及強(qiáng)度增強(qiáng),進(jìn)而增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。
水泥攪拌樁施工必須先對(duì)樁的位置進(jìn)行測(cè)量,并將樁機(jī)運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行首次下沉作業(yè)。制備水泥漿,將水泥的含量控制在15%左右;將注漿攪拌設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高進(jìn)行提升,將其提升速度在15cm/min的范圍內(nèi)進(jìn)行控制。再次進(jìn)行下沉﹑噴漿作業(yè),操作結(jié)束后將樁機(jī)移動(dòng),依次對(duì)每一根樁進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)攪拌樁樁頂與設(shè)計(jì)高程十分相近時(shí),施工企業(yè)必須在樁頂1米到1.5米之間進(jìn)行噴漿攪拌的適當(dāng)加量,提升攪拌樁機(jī)與路面一定距離時(shí),必須將速度放慢,當(dāng)噴漿口與樁頂高程一致時(shí),可以將攪拌機(jī)提升作業(yè)停止,并進(jìn)行10秒到20秒的攪拌,以此確保樁頭的均勻性及密實(shí)度。
應(yīng)保持在攪拌樁成樁過程中的均勻性﹑持續(xù)性,不能出現(xiàn)斷層現(xiàn)象,同時(shí)在噴漿提升過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,如必須停止水泥漿的輸送,施工后必須重新筑樁。在水泥攪拌樁軟基處理中必須將其樁位偏差控制在小于50的范圍中,并嚴(yán)格控制成樁直徑及樁長(zhǎng),使其達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。必須將軟土路基施工范圍內(nèi)的雜物清理干凈,在進(jìn)行水泥攪拌樁施工,并進(jìn)行粘性土回填﹑壓實(shí)施工,在回填材料選擇中,不能選用雜填土﹑生活垃圾作為回填材料;在水泥攪拌樁施工中必須嚴(yán)格控制其施工速度,在施工過程中必須確保不會(huì)對(duì)施工附近的其他建筑物造成影響。
2.3 表層排水法
在面對(duì)軟土路基土質(zhì)較好但含水量較大時(shí),在填土施工前,必須將溝槽開挖在路基表面,并將地表水排除,同時(shí)降低地基表層部分的含水率,以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果,應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。
2.4 強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法是在重物的作用下對(duì)軟弱地基進(jìn)行強(qiáng)夯,以此對(duì)其密實(shí)度增強(qiáng),進(jìn)而對(duì)公路工程路基的承載能力提高及降低沉降程度,這種軟基處理技術(shù)通常都應(yīng)用于地基處理深度在3m以下飽和度較低的粉土﹑粘性土等土質(zhì)較差的地基中。
公路工程軟土路基施工前,施工企業(yè)必須先對(duì)重夯位置進(jìn)行測(cè)量放樣作業(yè),對(duì)其夯點(diǎn)位置及間距進(jìn)行準(zhǔn)確確定。進(jìn)行3遍夯擊,按照由兩邊向中間的順序分排進(jìn)行,每夯點(diǎn)都進(jìn)行4次夯擊并確保其連續(xù)性。在夯擊施工中一定要對(duì)夯沉量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,最后兩擊夯沉量平均設(shè)為1至2厘米,然后停止夯擊作業(yè)。
2.5 高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法是通過鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至設(shè)計(jì)的土層深度,然后進(jìn)行高壓噴漿作業(yè),將混凝土砂漿和土體進(jìn)行充分融合,促進(jìn)路基組合成分發(fā)生改變,以此達(dá)到增強(qiáng)路基承載力,降低沉降差的效果。這種軟基處理技術(shù)主要應(yīng)用于地基處理深度30米以上的軟弱地基。
綜上所述,隨著公路事業(yè)的快速發(fā)展,將公路建在軟土地區(qū)越來越常見,但這種現(xiàn)象往往會(huì)產(chǎn)生路面沉降變形等情況,對(duì)路面的使用情況將造成嚴(yán)重影響,進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)損失。由此可見,在軟土地基上進(jìn)行公路的修筑,必須對(duì)其沉降問題進(jìn)行處理,只有這樣才能確保公路工程施工的質(zhì)量及延長(zhǎng)使用周期。
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