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        公路軟土路基處理加固施工技術(shù)研究

        2019-10-08 02:08:18藍(lán)
        城市建筑空間 2019年8期
        關(guān)鍵詞:重錘墊層軟土

        藍(lán) 宏

        (梅州市嘉通實業(yè)發(fā)展有限公司,廣東 梅州 514071)

        軟土路基在公路項目施工過程中占據(jù)重要地位,施工表現(xiàn)出一定的特殊性,影響路基的施工強度和穩(wěn)定性。只有詳細(xì)考察施工環(huán)境,采用針對性的施工技術(shù)嚴(yán)格控制施工進度,才能保障工程施工質(zhì)量,提升工程項目的整體建設(shè)水平。

        1 軟土路基施工特征與危害

        1.1 施工特征

        1)含水量較高。

        2)軟土的流動性較強,壓實施工難度較大。這主要是因為在實際壓實路基時,需要結(jié)合路面結(jié)構(gòu)和含水量情況來進行,但是無法直接施工,只能提前處理軟土。

        3)滲透性不強 軟土路基滲透性較差,一旦完成施工后,遇到強降水天氣,大量水分將會直接滲透到路基中,影響路基固化效果。而如果軟土本身存在較多有機物質(zhì),會進一步降低滲透性,導(dǎo)致路基中水分大量積壓,侵蝕路基。

        4)壓縮性較強 軟土路基較強的壓縮性能,給施工提出了較高要求,由于復(fù)雜地形、地勢的存在,在開展軟土路基施工時,需要結(jié)合具體施工現(xiàn)狀,選擇適合的施工方案,保障施工質(zhì)量。

        1.2 危害

        在公路軟土路基施工中,如果無法全面有效控制路基施工效果,將會給工程施工帶來不良影響,施工安全風(fēng)險加大。軟土路基本身的承載力不夠高,如果路基不夠穩(wěn)定,會給上層結(jié)構(gòu)施工埋下安全隱患,容易出現(xiàn)裂縫和沉陷問題,導(dǎo)致實際使用壽命逐漸縮短。前期軟土路基工程施工效果不佳,后期運行中需要花費較大力度和資金開展維護工作,再加上軟土路基養(yǎng)護工作難度較大,使公路老舊、折損問題逐漸加重,無法實現(xiàn)預(yù)先設(shè)計目標(biāo)。公路工程投入正常使用之后,車輛荷載和長期運行,都將給軟土路基帶來較大壓力,出現(xiàn)路基變形和塌陷等問題,影響到公路工程本身的平整度,從而給行車安全帶來風(fēng)險。

        2 軟土路基施工實例和施工影響因素

        2.1 工程概況

        某市政公路工程總長度為40.45km,其中穿越城市新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的路段臨近河水,存在明顯軟土路基情況,實際軟土路基段長度800m,厚度0.7~1.5m。通過現(xiàn)場勘察,發(fā)現(xiàn)軟土路基含水量較大,且顆粒縫隙也較大,從上到下主要是粉質(zhì)土、砂土和黏土層,路基的總體承載力無法滿足工程需求。針對這一路段軟土路基天然含水量情況進行試驗,結(jié)果如表1所示。

        表1 軟土天然含水量試驗數(shù)據(jù)

        2.2 施工影響因素和施工原則

        在軟土路基施工過程中,由于顆??p隙較大、含水量較高,影響公路工程的穩(wěn)定性和耐久性。全面分析軟土路基工程的施工影響因素,為施工質(zhì)量提供良好的前提條件。按照工程地基狀況,采用合理的方式加以控制和處理,如果軟土層厚度較大,需強化表層處理,并結(jié)合地基施工技術(shù)強化地基穩(wěn)定性。公路工程等級越高,對平整度的要求也越高,需要強化軟土層的堅硬度,使其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),才能開展后續(xù)施工。結(jié)合工程施工實際狀況,選擇合適的軟土路基處理方式。

        3 公路軟土路基處理加固施工技術(shù)的應(yīng)用

        3.1 排水固結(jié)法

        含水量大是軟土路基施工過程中的主要制約因素,以排水形式有效降低軟土中的含水率,實現(xiàn)軟土固結(jié),從而有效增強公路軟土路基的總體承載力,這就是排水固結(jié)法。用公路排水固結(jié)法處理軟土路基時,需注意以下幾點:利用排水設(shè)備的自身重量,使用泵、排水管等設(shè)備,實施超載預(yù)壓,推進現(xiàn)場施工路段實現(xiàn)排水目標(biāo)。當(dāng)軟土路基水分含量較少時,使用熱化處理方式,及時排除水分,簡單高效,且擁有較高的處理質(zhì)量。當(dāng)軟土本身含水量較大時,需設(shè)置專門的排水管道,以擠壓的方式排除水分,達(dá)到固結(jié)目的。

        3.2 換填法

        使用換填施工技術(shù)處理軟土路基是較為常用的方式之一,其結(jié)合軟土路基的實際情況,將不良土質(zhì)及時挖除,并填充更為優(yōu)質(zhì)的土層,從而保障軟土路基的施工效果。在換填技術(shù)應(yīng)用過程中,需要控制好路基基礎(chǔ)以下的地面,使其保持在合適的深淺范圍內(nèi)。當(dāng)軟土路基強度較高時,土壤結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較強的耐腐蝕性,換填技術(shù)效果也更好。結(jié)合軟弱土地基處理技術(shù),發(fā)揮人工優(yōu)勢,實現(xiàn)換填目標(biāo)。去除軟土層,填充硬質(zhì)材料,可以從源頭上解決軟土路基的問題。使用這項技術(shù)時需選擇強度、硬度較大的填充材料,如砂石、碎石等,均勻攤鋪之后,采用壓土機加以全面碾壓并夯實,使其成為堅硬墊層,良好地改善軟土地基的情況。

        3.3 真空堆載預(yù)壓法

        將真空堆載預(yù)壓施工技術(shù)積極應(yīng)用在公路工程軟土路基的處理中,可起到良好效果,其主要是由真空荷載承擔(dān)預(yù)壓力。當(dāng)前軟土層保持在0.7m范圍內(nèi)時,應(yīng)力值小于80kPa,這種方法使用效果明顯,且不需要開展分級施工作業(yè)。真空堆載預(yù)壓施工技術(shù)在解決路基沉降問題方面發(fā)揮著積極作用,施工成本較低,基本不會出現(xiàn)路基剪切破壞現(xiàn)象,給后續(xù)施工維護工作減輕了負(fù)擔(dān)。工程施工過程中,需針對路基表面進行良好處理,并實現(xiàn)排水目標(biāo)。而本文工程軟土路基處在0.7~1.5m范圍內(nèi),該方法的實用性不強。

        3.4 砂墊層處理法

        全面有效處理好軟土路基施工問題,利用砂墊層處理技術(shù)能發(fā)揮有效作用。將砂墊層鋪筑在軟土路基頂部,符合淺層路面排水需求,提高軟土的含水量下降率,從而有效縮短固結(jié)時間。當(dāng)軟土路基土質(zhì)較薄,使用砂墊層方式,可以強化工程項目的施工效果。經(jīng)常使用的砂墊層處理技術(shù),使用砂墊層體積土工布墊層、換土砂墊層以及排水砂墊層等,都能處理好軟土路基。

        1)砂樁處理技術(shù) 鉆出一定的孔,將粗砂、中砂灌注其中,發(fā)揮上部承載作用,持續(xù)排出軟土中的水分。

        2)袋裝砂井技術(shù) 這一技術(shù)的使用需施工人員事先準(zhǔn)備好具有較高滲水性的編織袋,并將砂石裝入其中,發(fā)揮機械設(shè)備的優(yōu)勢,將其打入軟土路基中,不僅能有效節(jié)約施工材料,還能實現(xiàn)處理目標(biāo)。

        3.5 垂直排水處理法

        當(dāng)軟土路基土質(zhì)厚度較高時,使用垂直排水處理技術(shù)能發(fā)揮良好效用。該項技術(shù)還包含塑料排水板材、袋裝砂井方式等,從而保障和增強豎直方向的排水能力。使用袋裝砂井方式時,與砂墊層技術(shù)應(yīng)用情況存在細(xì)微不同。首先使用管式振動打樁設(shè)備,將粗砂石裝袋,并以平鋪形式(等邊三角形的形狀)加以填筑處理;其次需結(jié)合公路工程實際,明確具體施工長度、直徑及砂墊層情況,避免沉降問題。

        3.6 水泥深層攪拌樁法

        水泥深層攪拌樁發(fā)揮水泥的硬化優(yōu)勢,將水泥和軟土充分混合,水泥能成為軟土的溫床,實現(xiàn)固結(jié),進而增強軟土的強度,減低軟土沉降的速度,有效控制變形問題。強化路基穩(wěn)定性,提升軟土路基的實際承載力。在使用水泥深層攪拌樁方法的過程中需結(jié)合工程設(shè)計要求,選擇優(yōu)質(zhì)的水泥材料,并控制好水泥和軟土的配制比,進而最大限度發(fā)揮該項技術(shù)優(yōu)勢。

        3.7 重錘夯實施工法

        在公路軟土路基加固處理中,積極引進重錘夯實法,可以起到良好效果。重錘夯實技術(shù)是指在提高吊裝機械錘到一定高度,實施重復(fù)往返的自由落下作業(yè),反復(fù)夯擊地基。受應(yīng)力擴散和傳遞作用的影響,軟土地基在單位面積下的承載力具有局限性,受夯擊影響會表現(xiàn)出明顯的收縮效果。而在實施夯擊時,上層土在自由下落運動影響下,向下產(chǎn)生位移,相應(yīng)的土體朝周圍產(chǎn)生推移效果。通過重錘夯實技術(shù),有效降低公路軟土地基的壓塑性,增強地基的實際強度。重錘夯實技術(shù)在應(yīng)用中還會到一些制約,主要表現(xiàn)在施工場地較為狹小,而這一施工技術(shù)需要有大量機械設(shè)備作為支撐,不符合施工現(xiàn)場的實際需求,且當(dāng)軟土路基本身的軟土范圍較廣、土層較厚時,使用重錘夯實技術(shù)效果不明顯,無法達(dá)到加固軟土地基的目的。此時,為充分提升公路軟土路基施工效果,需結(jié)合其他加固處理技術(shù)。

        4 結(jié)語

        在使用公路軟土路基處理技術(shù)實現(xiàn)加固目標(biāo)的過程中,經(jīng)常使用的技術(shù)主要有排水固結(jié)法、換填法、真空堆載預(yù)壓法、砂墊層處理法、垂直排水處理法、水泥深層攪拌樁、重錘夯實施工法。要想切實保障和提升軟土地基工程施工效果,需結(jié)合具體工程施工情況選擇合適的處理技術(shù)。

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