公路工程軟土路基施工技術(shù)探討論文
摘要:主要分析了國內(nèi)目前公路工程軟土路基施工中經(jīng)常會(huì)使用到的幾種施工工藝, 如排水固結(jié)處理法、換填法、化學(xué)固結(jié)法、強(qiáng)夯擠密法與強(qiáng)夯置換法等, 并結(jié)合實(shí)際的工程案例對(duì)軟土路基施工的具體施工流程和質(zhì)量控制措施進(jìn)行了探討分析, 以提高軟土路基施工質(zhì)量.
關(guān)鍵詞:公路工程; 軟土路基; 施工技術(shù);
0 引言
淤泥質(zhì)土、軟黏性土等強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層在我國公路工程的施工過程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)遇到.這種軟土路基具有承載力差, 邊坡的穩(wěn)定性不強(qiáng)等特征, 因此在公路工程軟土路基的施工過程中, 應(yīng)及時(shí)采取有效措施來處理軟土路基, 防止路面出現(xiàn)沉降和侵蝕的現(xiàn)象.本文主要分析了常見的幾種軟土路基施工方法, 并結(jié)合具體案例對(duì)軟土路基的施工技術(shù)進(jìn)行了介紹.
1 常見的幾種公路工程軟土路基施工技術(shù)
1.1 排水固結(jié)處理施工技術(shù)
針對(duì)具有一定飽和度的黏性軟土路基可以采用排水固結(jié)方法來進(jìn)行施工處理.其施工方法如下:將豎向的排水體安設(shè)到軟土路基當(dāng)中, 軟土路基受到水體的擠壓則會(huì)將其中的部分水分?jǐn)D壓出來.經(jīng)過擠壓之后的軟土路基則會(huì)逐漸發(fā)生固結(jié), 軟土路基的強(qiáng)度也隨之提升.圖1是塑料排水板排水固結(jié)法示意圖.
1.2 換填法
換填管理法在公路工程軟土路基的施工中是應(yīng)用非常廣泛的'一種方法, 對(duì)于地表下0.5~3m之間的軟土較為適用.從下表1中可以看到常見的三種不同的地基處理方式其路基承載力的具體情況, 使用換填法對(duì)于促進(jìn)路基承載能力的提升, 提高公路工程運(yùn)行的穩(wěn)定性效果顯著.
采用換填法來處理軟土路基需要做到以下幾點(diǎn):填補(bǔ)材料必須嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)要求以及施工環(huán)境來選擇, 必須符合無腐蝕性、穩(wěn)定性良好等條件;軟土開挖的深度要控制在合理范圍之內(nèi), 過深或者過淺都會(huì)影響到公路工程軟土路基的穩(wěn)定性與牢固性.
1.3 化學(xué)固結(jié)法
目前國內(nèi)的公路工程施工當(dāng)中經(jīng)常會(huì)使用化學(xué)固結(jié)法來處理軟土路基, 且應(yīng)用效果顯著.化學(xué)固結(jié)法指的是通過化學(xué)措施來實(shí)現(xiàn)軟土路基的固結(jié)處理, 從而提升路基強(qiáng)度.這種方法操作簡便, 投資低, 用時(shí)短, 因此應(yīng)用較為廣泛.灌漿法、深層攪拌法以及高壓噴注漿法是化學(xué)固結(jié)法中使用最多的三種施工工藝.
(1) 灌漿法
灌漿法其施工工藝是利用灌注方法把具有一定膠結(jié)性能的材料灌入到軟土地基里, 使得軟土地基本身的結(jié)構(gòu)密度得以增強(qiáng), 確保軟土路基承載力.利用灌漿法來處理軟土路基能夠?qū)⑼饨缢髑袛? 以免水流侵蝕路基, 改善軟土路基的防滲性能, 最終提高軟土路基的承載能力.
(2) 深層攪拌法
這是應(yīng)用最為廣泛的一種化學(xué)固結(jié)法, 其施工工藝是將化學(xué)固化劑摻入到軟土路基當(dāng)中, 通過攪拌機(jī)的攪拌作業(yè), 使得軟土和固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 繼而提高軟土路基的強(qiáng)度.在其施工過程中要注意結(jié)合施工環(huán)境以及工程的具體要求來進(jìn)行, 規(guī)范施工.
(3) 高壓噴注漿法
將設(shè)有特殊噴嘴的注漿管安裝在預(yù)定的土層深度, 并使用高壓射流讓土體與固化漿液互相混合, 從而使地基土體凝固, 硬化.這種軟土路基的施工方法適用于砂土、黏性土以及淤泥等多種地基.
1.4 強(qiáng)夯擠密法與強(qiáng)夯置換法
強(qiáng)夯擠密法主要是用于碎石土、黏性土等各類地基的加固, 但通常情況下, 這種施工技術(shù)對(duì)于塑性指數(shù)等于或者小于10的軟土地基較為適用.而軟黏土層處理厚度低于6m的情況下則可以使用強(qiáng)夯置換法, 主要是采用邊夯邊填碎石的方法來形成3~6m深度, 2m左右直徑的碎石樁體及其周圍土體的復(fù)合式地基.目前這種處理方法在加固地基方面效果較為顯著.
1.5 碎石樁處理法
其施工工藝是利用沖擊和振動(dòng)來讓軟土地基的表面形成多個(gè)小孔徑, 然后將已經(jīng)處理過的碎石回填到孔徑里, 并放入適當(dāng)?shù)酿そY(jié)劑, 以此來提高碎石的黏合性能, 這樣就形成了一個(gè)整體的碎石樁, 使其能夠承擔(dān)路基上的部分壓力.使用碎石樁處理方法時(shí)一定要注意軟基的實(shí)際面積和性質(zhì), 在此基礎(chǔ)上確定樁身的密度和具體位置.
2 工程案例
2.1 工程概況
某公路工程所在區(qū)域是半濕潤的季風(fēng)性氣候, 四季分明, 且公路沿途的絕大多數(shù)區(qū)域都是比較濕潤的路段.其地勢(shì)較為平緩, 處于低洼地段, 巖層有人工填筑層和海基層、沖積層三種;空隙潛水是其主要的地下水來源, 同時(shí)靠著地表水補(bǔ)給, 水位埋深比較淺, 混凝土路基同時(shí)受到地表水以及地下水的腐蝕.該公路工程設(shè)計(jì)總長是17.8km, 寬為24.8m, 荷載等級(jí)超過23級(jí), 車輛行駛速度要求是100km/h.
2.2 軟土路基施工
此路段的路基工程具有水位高, 淤泥厚等特征, 同時(shí)排水和積水方面問題也比較嚴(yán)重, 結(jié)合實(shí)際情況, 決定使用換填法來處理軟基.施工過程中, 使用一定數(shù)量的片石拋擲, 注意片石的半徑須嚴(yán)格控制在30㎝以內(nèi).填充的石塊較水面或者淤泥頂端高出20㎝時(shí), 可以使用石屑來找平并進(jìn)行填筑, 然后以中線為準(zhǔn), 向著路基的兩側(cè)拋擲.需要注意的是, 部分區(qū)段路基的橫坡度為1∶10, 需要從另外一個(gè)方向進(jìn)行拋擲, 讓淤泥從兩邊排出.
當(dāng)片石高出水面后, 則可以使用碎石來填平, 利用重型壓路機(jī)來碾壓路面, 填土工作要等到反濾層鋪設(shè)完工之后才能進(jìn)行.結(jié)合設(shè)計(jì)方案, 使用竹竿確定坡角位置, 然后再順著原路往東使用推土機(jī)和挖掘機(jī)來對(duì)公路的淤泥位置進(jìn)行填筑施工.為保證軟土路基中的淤泥都能夠有效排出, 要利用50T壓路機(jī)的輔助作用來進(jìn)行碾壓作業(yè).路基填筑完工之后, 注意測(cè)量填筑的高度以及壓實(shí)等各方面的情況, 嚴(yán)格進(jìn)行彎沉試驗(yàn), 只有試驗(yàn)合格才能進(jìn)行后續(xù)作業(yè).
2.3 軟土路基施工質(zhì)量控制措施
(1) 由于公路路基周邊的填土雜質(zhì)以及耕植土都會(huì)對(duì)公路工程路基坡腳的質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響, 致使路基壓實(shí)之后會(huì)和植物的根系一起腐爛, 導(dǎo)致路基失穩(wěn), 發(fā)生沉降等嚴(yán)重事故, 因此, 在軟基施工之前, 工作人員應(yīng)對(duì)路基周圍的填土進(jìn)行徹底清理.
(2) 控制好路基填筑的速度, 若填筑速度太快, 則地基的沉降運(yùn)動(dòng)以及加固結(jié)構(gòu)都不能有效完成, 繼而導(dǎo)致持力層無法形成, 路基會(huì)因此嚴(yán)重失穩(wěn), 很容易受到外力影響破壞.但若是填筑速度太慢, 則勢(shì)必會(huì)影響到整個(gè)工程的施工進(jìn)度.
(3) 水很容易影響土質(zhì)的強(qiáng)度, 導(dǎo)致土質(zhì)發(fā)生軟化, 尤其是在公路工程的施工當(dāng)中, 機(jī)械、車輛以及水的荷載力都會(huì)影響土質(zhì)性能, 使其承載力嚴(yán)重下降.因此, 在軟基施工過程中, 工作人員一定要注意不能損壞到軟基表層硬殼層, 從而保護(hù)路基強(qiáng)度.
(4) 軟基施工的時(shí)間要控制好, 由于該路段比較濕潤, 地處半濕潤的季風(fēng)性氣候地區(qū), 因此要避免雨季施工.
3 結(jié)語
綜上所述, 目前針對(duì)公路工程的軟土路基施工, 我國經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐已總結(jié)出多種效果顯著的施工技術(shù).但我國地域遼闊, 各個(gè)區(qū)域的軟土路基實(shí)際情況不一樣, 因此在實(shí)際施工過程當(dāng)中還應(yīng)該具體問題具體分析, 從而選擇適宜的科學(xué)合理的軟土地基處理方法, 這樣才能確保軟土路基的施工質(zhì)量, 有效提高軟土路基的穩(wěn)定性, 確保人們的出行安全, 提高建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.
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