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【摘 要】 经济的进步推动了公路建设事业进一步发展,作为公路建设中常遇到的问题,软土路基因强度较低,必须进行加固处理。在不断实践中,探索出许多处理方法。具体施工中,应结合具体情况选择较为适应的方法,并严格按照要求操作。本文主要对软土路基施工的工程技术进行了分析探讨。
【关键词】 软土路基;处理方法;施工技术
引言:
软土路基是公路施工建筑中主要面临的地基问题,目前公路建设的规模逐步扩大,软土施工的机率也呈现上升趋势。软土路基的构成结构比较特殊,稳定性和承载能力相对较低,无法承受交通运输,所以利用科学的施工技术,加固软土路基,提高软土路基的稳定能力,避免公路施工受软土路基的影响,无法正常进行。通过施工技术,改变软土路基的结构、环境,或者添加外力支持,目的是强化软土路基,推进公路施工建设的发展。
一、软土路基及其处理的必要性
软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭质土等,泛指土层层状复杂、呈软塑状态的淤泥及淤泥质土,天然含水量较多,孔隙比较大。且具有很高的压缩性和灵敏度,透水性差、抗剪强度低,内部结构很容易被破坏,导致稠度和强度下降,甚至表现出流动状态。未经处理的软土地基有很大的危险性,在上面进行公路、桥梁或建筑施工,一旦荷载超出其最大承受范围,极易破坏公路或建筑物。从而导致工程质量降低,影响交通运行,给建设单位和国家带来重大损失。国内公路建设事业蒸蒸日上,软土路基状况常有发生,为促进公路建设进一步发展,必须重视软土路基,通过各种途径对其进行处理。
二、软土地基处理常用方法
目前,随着我国公路水平的不断提高,对于软土地基处理的方法也有很多,以下就介绍几种目前在软土地基处理中比较常见的的方法:
1、换土法
换土法就是在软土地基承载力不足时,对该土层进行挖空,将使用可以满足承载力的稳定性材料对其进行填充。这种方法的作用效果非常简单明了。考虑到经济因素的影响,该方法一般会用到软土层厚度不大时。这一方法是目前公路地基处理中使用的最为广泛的一种方法,其在实际施工中的主要步骤为,先将软土层挖掉,然后在层面底部铺设一层碎石,在进行砂或者砂砾填充,这些材料的承载力是比较接近的,作对路基沉降的控制比较平均,该方法不能用于超厚软基层处理。
2、强夯法
早在上世纪60年代,强夯法就已经在我国开始推广使用,它源于法国,所使用的设备简单、施工效率高,主要分为强夯挤密与置换两种方法。它的主要加固机理在6-40米的高处让重锤进行自由落体夯击土层,在受到強大冲击力时,土层会被压缩,此时夯击点附近出现的裂隙会将土中的水分排出,这样土体就得到了固结,承载力也就提高了。此方法目前已经拥有了非常广泛的使用范围,对于黏性土、湿陷性黄土、杂填土等地基都可以使用该方法,而且它也是目前国内地基处理的主要技术之一,但是它致命硬伤是在施工时会产生巨大的振动以及巨大的噪音,这在密集人口地区和防震要求较高的地方不能使用。
3、排水固结法
在淤泥质土、冲填土等饱和黏性土中运用的比较多的就是排水固结法,它又被称为静力排水固结法,主要分为沙井加载预压和砂井真空预压等方法,该方法的主要作用机理是,在地基处理前,对地基土层进行荷载预压,将土层中水分挤出,以此达到对土层的固结,这样土层的强度也会增加。
4、深层搅拌法
在处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的超厚软基时,一般多采用深层搅拌法,该方法主要是将固化剂通过专业的设备与地基土进行搅拌,等到两者迅速凝结之后,地基的承载力会增强,该方法效果比较显著,但是消耗成本比较高。
5、高压喷射注浆法
目前在国外比较广泛使用的是高压喷射注浆法,它的效果非常好,但是成本消耗比较大,目前国内还没有对其进行推广,然而其显著的效果,却得到了国内相关专家的认可,并且进行了一定的实验进行验证。它主要应用于软弱地基、超厚软基。其主要作用机理为:使用旋转高压喷射将浆体灌入一定深度的机械设备预钻孔,这是浆体和土会迅速凝结,形成一个规则的圆柱体,从而增加地基的承载力。
6、加筋法
加筋法是一种经济效果非常好的方法,目前主要适用于砂石较少的地区,它又被称为加筋地基法,其主要作用机理为,将施工过程中,一定范围的地基下软土层挖出,并使用一定厚度的砂石进行替代,而在中间则使用土工合成材料进行加筋垫层,最后对其进行压实即可增加地基的承载力。
三、工程实例
1、工程概况
S202线公路改造工程,该公路洛阳段软土路基长度约为2.8km,横断面方向特力层横坡较大。因此,软土路基的填筑中容易出现“失稳”现象,影响路基稳定,需要对其进行处理。
2、软土路基处理技术流程
如果位于浅层软弱土、原地表土等指标不满足填筑要求有水浸、淤泥时,设计采用碎石土或天然砂砾换填进行处理。首先对换填的范围和深度进行核实,再测设路基中线桩、边线桩,用白灰作明显的轮廓线标志,并且按实测的中线桩和边线桩数据绘制施工图交现场指挥人员,按图施工。其次,疏干地表水,清除树根、杂草,根据设计要求,对低填浅挖处理时,两边宽度应该超挖1m宽,在软土路基施工时,路基两侧必须换填至红线(征地线),而且设置1∶1的内坡高;最后根据试验结论,选择符合设计要求的换填取料地点。同时在路堤两侧开挖排水沟,水沟深度要深于换填深度最少50cm,保证很彻底的降低水位,避免积水对基地部位造成软化。在水流无法自然流出的路段,则采用抽水机将水抽出,以保证地基水能及时的排除,只要保证在水位觉底降低后,方可进行换填施工。按施工时测量放出的边桩范围,用机械将浅层软土换填区域挖除,为了避免开挖时对坑底土层的扰动,保留有20cm的土层不挖均,待换填前再人工清理,如底部起伏较大,应挖成阶梯搭接,并按先深后浅的顺序施工,达到排水畅通(基底做成不小于4%的横坡),并且保证底部的开挖宽度不小于路堤宽度加放坡宽度。
3、填土、摊铺、平整
进行碾压前对填筑层的分层厚度和大致平整程度进行检查,确认层厚和平整度符合要求方向进行碾压。填料应分层填筑,且应尽量减少层数,每种填料层厚度25cm,以保证压实度满足设计要求。换填区段按照网格化布料,用推土机摊铺、整平,使填层在纵向和横向平顺均匀,以保证压路机碾压轮表面能基本均匀接触面进行压实,达到最佳碾压效果。
4、碾压
碾压时由路基两侧开始向中心纵向碾压,按照初压、复压、终压三步骤进行。初压宜低速,复压宜中速,终压宜快速。在碾压4遍后开始检测,基地基系数K30≥120MPa/m,空隙n≤32。含水量适宜的填料及时碾压,防止松散填料在空气中暴露时间过长,导致含水量损失难以压实。含水量不适宜的填料应进行调整处理后方可进行碾压,碾压遵循先低后高的原则,从两侧向中间,纵向进退式进行,碾压时相邻两次轮迹重叠不小于40cm。
四、结束语
地基是公路施工的根本,软土路基是公路地基处理的一种特殊环境,受到环境和质地因素的影响,地基表现出软土特性。实际软土路基处理并不是无法解决,软土路基施工技术的效果非常明显,可以根据公路施工、软土路基的环境,选择适宜的处理技术,提高软土处理的能力,加强软土路基的性能,达到软土路基的施工标准。
参考文献:
[1]范超群.对公路工程路基施工技术的几点看法[J].科技资讯,2011,(05):16-18
[2]卢朝忠.公路工程软土路基处理方法及施工技术[J].交通世界,2011,(04):23-25
[3]王冲凯.公路工程中软土路基施工技术的探讨[J].经营管理者,2012,(15):45-47
【关键词】 软土路基;处理方法;施工技术
引言:
软土路基是公路施工建筑中主要面临的地基问题,目前公路建设的规模逐步扩大,软土施工的机率也呈现上升趋势。软土路基的构成结构比较特殊,稳定性和承载能力相对较低,无法承受交通运输,所以利用科学的施工技术,加固软土路基,提高软土路基的稳定能力,避免公路施工受软土路基的影响,无法正常进行。通过施工技术,改变软土路基的结构、环境,或者添加外力支持,目的是强化软土路基,推进公路施工建设的发展。
一、软土路基及其处理的必要性
软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭质土等,泛指土层层状复杂、呈软塑状态的淤泥及淤泥质土,天然含水量较多,孔隙比较大。且具有很高的压缩性和灵敏度,透水性差、抗剪强度低,内部结构很容易被破坏,导致稠度和强度下降,甚至表现出流动状态。未经处理的软土地基有很大的危险性,在上面进行公路、桥梁或建筑施工,一旦荷载超出其最大承受范围,极易破坏公路或建筑物。从而导致工程质量降低,影响交通运行,给建设单位和国家带来重大损失。国内公路建设事业蒸蒸日上,软土路基状况常有发生,为促进公路建设进一步发展,必须重视软土路基,通过各种途径对其进行处理。
二、软土地基处理常用方法
目前,随着我国公路水平的不断提高,对于软土地基处理的方法也有很多,以下就介绍几种目前在软土地基处理中比较常见的的方法:
1、换土法
换土法就是在软土地基承载力不足时,对该土层进行挖空,将使用可以满足承载力的稳定性材料对其进行填充。这种方法的作用效果非常简单明了。考虑到经济因素的影响,该方法一般会用到软土层厚度不大时。这一方法是目前公路地基处理中使用的最为广泛的一种方法,其在实际施工中的主要步骤为,先将软土层挖掉,然后在层面底部铺设一层碎石,在进行砂或者砂砾填充,这些材料的承载力是比较接近的,作对路基沉降的控制比较平均,该方法不能用于超厚软基层处理。
2、强夯法
早在上世纪60年代,强夯法就已经在我国开始推广使用,它源于法国,所使用的设备简单、施工效率高,主要分为强夯挤密与置换两种方法。它的主要加固机理在6-40米的高处让重锤进行自由落体夯击土层,在受到強大冲击力时,土层会被压缩,此时夯击点附近出现的裂隙会将土中的水分排出,这样土体就得到了固结,承载力也就提高了。此方法目前已经拥有了非常广泛的使用范围,对于黏性土、湿陷性黄土、杂填土等地基都可以使用该方法,而且它也是目前国内地基处理的主要技术之一,但是它致命硬伤是在施工时会产生巨大的振动以及巨大的噪音,这在密集人口地区和防震要求较高的地方不能使用。
3、排水固结法
在淤泥质土、冲填土等饱和黏性土中运用的比较多的就是排水固结法,它又被称为静力排水固结法,主要分为沙井加载预压和砂井真空预压等方法,该方法的主要作用机理是,在地基处理前,对地基土层进行荷载预压,将土层中水分挤出,以此达到对土层的固结,这样土层的强度也会增加。
4、深层搅拌法
在处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的超厚软基时,一般多采用深层搅拌法,该方法主要是将固化剂通过专业的设备与地基土进行搅拌,等到两者迅速凝结之后,地基的承载力会增强,该方法效果比较显著,但是消耗成本比较高。
5、高压喷射注浆法
目前在国外比较广泛使用的是高压喷射注浆法,它的效果非常好,但是成本消耗比较大,目前国内还没有对其进行推广,然而其显著的效果,却得到了国内相关专家的认可,并且进行了一定的实验进行验证。它主要应用于软弱地基、超厚软基。其主要作用机理为:使用旋转高压喷射将浆体灌入一定深度的机械设备预钻孔,这是浆体和土会迅速凝结,形成一个规则的圆柱体,从而增加地基的承载力。
6、加筋法
加筋法是一种经济效果非常好的方法,目前主要适用于砂石较少的地区,它又被称为加筋地基法,其主要作用机理为,将施工过程中,一定范围的地基下软土层挖出,并使用一定厚度的砂石进行替代,而在中间则使用土工合成材料进行加筋垫层,最后对其进行压实即可增加地基的承载力。
三、工程实例
1、工程概况
S202线公路改造工程,该公路洛阳段软土路基长度约为2.8km,横断面方向特力层横坡较大。因此,软土路基的填筑中容易出现“失稳”现象,影响路基稳定,需要对其进行处理。
2、软土路基处理技术流程
如果位于浅层软弱土、原地表土等指标不满足填筑要求有水浸、淤泥时,设计采用碎石土或天然砂砾换填进行处理。首先对换填的范围和深度进行核实,再测设路基中线桩、边线桩,用白灰作明显的轮廓线标志,并且按实测的中线桩和边线桩数据绘制施工图交现场指挥人员,按图施工。其次,疏干地表水,清除树根、杂草,根据设计要求,对低填浅挖处理时,两边宽度应该超挖1m宽,在软土路基施工时,路基两侧必须换填至红线(征地线),而且设置1∶1的内坡高;最后根据试验结论,选择符合设计要求的换填取料地点。同时在路堤两侧开挖排水沟,水沟深度要深于换填深度最少50cm,保证很彻底的降低水位,避免积水对基地部位造成软化。在水流无法自然流出的路段,则采用抽水机将水抽出,以保证地基水能及时的排除,只要保证在水位觉底降低后,方可进行换填施工。按施工时测量放出的边桩范围,用机械将浅层软土换填区域挖除,为了避免开挖时对坑底土层的扰动,保留有20cm的土层不挖均,待换填前再人工清理,如底部起伏较大,应挖成阶梯搭接,并按先深后浅的顺序施工,达到排水畅通(基底做成不小于4%的横坡),并且保证底部的开挖宽度不小于路堤宽度加放坡宽度。
3、填土、摊铺、平整
进行碾压前对填筑层的分层厚度和大致平整程度进行检查,确认层厚和平整度符合要求方向进行碾压。填料应分层填筑,且应尽量减少层数,每种填料层厚度25cm,以保证压实度满足设计要求。换填区段按照网格化布料,用推土机摊铺、整平,使填层在纵向和横向平顺均匀,以保证压路机碾压轮表面能基本均匀接触面进行压实,达到最佳碾压效果。
4、碾压
碾压时由路基两侧开始向中心纵向碾压,按照初压、复压、终压三步骤进行。初压宜低速,复压宜中速,终压宜快速。在碾压4遍后开始检测,基地基系数K30≥120MPa/m,空隙n≤32。含水量适宜的填料及时碾压,防止松散填料在空气中暴露时间过长,导致含水量损失难以压实。含水量不适宜的填料应进行调整处理后方可进行碾压,碾压遵循先低后高的原则,从两侧向中间,纵向进退式进行,碾压时相邻两次轮迹重叠不小于40cm。
四、结束语
地基是公路施工的根本,软土路基是公路地基处理的一种特殊环境,受到环境和质地因素的影响,地基表现出软土特性。实际软土路基处理并不是无法解决,软土路基施工技术的效果非常明显,可以根据公路施工、软土路基的环境,选择适宜的处理技术,提高软土处理的能力,加强软土路基的性能,达到软土路基的施工标准。
参考文献:
[1]范超群.对公路工程路基施工技术的几点看法[J].科技资讯,2011,(05):16-18
[2]卢朝忠.公路工程软土路基处理方法及施工技术[J].交通世界,2011,(04):23-25
[3]王冲凯.公路工程中软土路基施工技术的探讨[J].经营管理者,2012,(15):45-47