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【摘 要】 公路工程做為最基础的公共设施,对人们的生产和生活有着最为直接的影响,所以对公路质量的控制就显得尤为重要,故本文对公路施工中特殊路基的处理进行了详细的分析与介绍,以供参考。
【关键词】 公路施工;特殊路基;处理方法
一、公路施工中特殊路基处理方法
特殊路基的常用处理方法多种多样,常有的有换填法、排水固结法、预压法、CFG桩法、强夯法、振冲法、灌浆法、注浆法、深沉搅拌法、加筋法、锚固法、托换法等。特殊路基处理因其问题的复杂性,路基处理时并不是简单地套用上述方法,而是要分析各种处理方法的使用条件、影响因素等。详细来说,特殊路基的处理要充分考虑施工技术水平的高低、处理工期的时间长短、现场机械设备条件状况、经济条件以及社会环境等多种因素。
1、软土路基的处理
采用换填法只适用于0.5~3.0m的浅层换填,对于深层软基处理来说不够经济,应考虑其他方法。采用堆载预压法因排水固结时间长,适用于工期不紧的项目。采用抛尸挤淤法时,应考虑到所用材料供应情况是否经济。也有工程把真空预压法和堆载预压法联合使用,经济效益显著。
2、采空区路基处理
目前,对采空区路基治理以全充填注浆法为主。对于埋深大于250m的采空区,需依据采空区的特点、工程地质条件和公路工程的危害,确定是否采用全充填注浆方法。
3、开采规模较小的煤层的处理
开采深度小于100m的采空区,采用桥跨方案比较合适。对于煤层开采后顶板尚未塌陷的采空区,可采用非注浆充填方案;当采空区为单一的巷道,且能在巷道安全施工时,可采用巷道内干砌石、浆砌石、井下回填等方案;当采空区为壁式或房柱式开采工作面时,可先采用钻孔干湿回填方案,然后再注浆充填的方案;采空区的工程地质条件复杂,应针对采空区的具体情况,将非注浆充填方案和注浆充填方案联合使用,以达到最佳治理效果。
二、公路施工中特殊路基具体处理方案
1、灰土挤密桩处理
(1)平整场地、测量放样。进行现场测量放样,确定挤密桩的打设范围,并对打设范围内的基底进行清理,清除表层土10~30cm,并初步进行填前碾压,然后回填土分层压实超过周围原地表,精平后向外做成路拱,以利排水,横坡以2%~4%为宜。测量人员在整平后的场地复测路基横断面,确定挤密桩桩顶高程,然后根据设计图纸要求放样出挤密桩桩位,并用石灰作标记。
(2)材料选取要求。土料可采用素黄土及塑性指数大于4的粉土,有机质含量小于5%,不得使用耕植土;土料应过筛,土块粒径不应大于15mm。石灰选用Ⅲ级以上新鲜块灰,活性Ca+MgO的含量不少于50%,使用前7d消解并过筛,颗粒直径不应大于5mm,不含未熟化生石灰块。对选定的石灰和土进行原材料和土工试验。配制时确保充分拌和及颜色均匀一致,灰土的夯实最佳含水量宜控制在15%~19%之间,边拌和边加水,确保灰土的含水量为最优含水量。石灰土拌制根据回填需求随用随拌,已拌成的灰土存放不得超过24h。被水浸湿、浸泡的石灰土严禁使用。
2、冲击碾压施工处理技术
双轮冲击压路机碾压一次的计算宽度是2m,经错一个轮宽碾压,冲压一个来回后,计算碾压宽度是4m,按此方法计算,全部场地面积均碾压一次算一遍。冲击压实机的工作速度严格按照试验要求,现场工作人员认真填写现场记录表,以“正”方法记录圈数,来保证冲压遍数。冲压施工时,应采用大小圈、正反圈的方法错开冲压轮辙,以增加场地的平整性。当场地出现凹凸不平、产生大量扬尘时,会影响机械速度和冲压操作人员视线,应整平场地并降尘。实验段应在常规碾压达到设计要求时安排平地机进行整平,并每10遍整平一次,也可视现场工作面情况进行整平作业。
3、强夯施工处理技术
(1)试夯。在已碾压整平的场地内做好周边片石盲沟排水沟,在施工场地内选择一块有代表性的地段作为试夯区,面积200㎡,以检验设备及夯击能是否满足要求,确定强夯处理的施工工艺;夯点布置为梅花形,间距为4m,夯击能为3000kn.m。夯击就位时选择场地较为平坦的地方安放,确保机械施做时正常运行,点夯时由专人指挥夯锤的起落,夯锤初始落距以10m开始试夯,做好周围安全警示标志,夯锤落下后如出现倾斜情况及时回填片石调整夯锤,待起落正常后提升落锤高度至12m。现场技术员测量每次夯锤落距、夯锤下沉深度、周边土体隆起高度,做好记录,待达到最后2击夯沉量之差小于5cm时停止夯击,记录单点夯击次数。根据试夯测量资料,绘制夯击次数与夯沉量关系曲线,保证土体竖向位移达到最大以及横向位移为最小值,进而确定全面夯击时夯锤落距、单点夯击次数等技术参数,为后续工作作指导。
(2)布设夯点。根据业主提供的测量控制桩,计算出场地纵横两向控制线的方位角,以控制桩之一为基准建立工程坐标系,工程坐标的纵横轴分别与场地控制线平行。工程坐标建立时应按测量操作规程施工,并按测量复核制度进行复核。根据工程坐标与原坐标的关系计算出平面图中各点的工程坐标值,然后利用全站仪将各点测放定位,并在场地外设置施工保护桩。控制桩应在四周浇筑25cm厚C20混凝土固定,并设置围栏保护,以免在施工过程中受到干扰破坏。按照设计要求全面布设夯点,间距4m×4m,梅花形布置,同时做好点位点号记录。用白灰圈做好明显的标示,点位轴线用木桩标记,如需要点位可用红色塑料带标示。强夯区域周边做好施工警戒,由专人巡视。
4、强夯施工技术
根据试夯得出的经验资料参数,做好施工安排,点夯采取跳跃式夯击,流水式作业。满夯施工用锤直径2.5m,每次落锤高度6~7m,夯击能2000kn.m。满夯施工要点,满夯按锤印搭接1/2夯锤直径,每次两击,对局部地质较差的部位,可以增加满夯一遍,保证施工质量。
三、公路施工中湿陷性黄土处理 湿陷性黄土对填方路基有一定的危害性。设计中针对湿陷性等级,对非自重湿陷性黄土采用重锤夯实处理,单点夯击能不小于600kn.m,每点夯击3击~4击,以最后两击平均夯沉量小于2cm控制单点夯击次数;对自重及湿陷性黄土采用夯击能不小于1500kn.m的强夯进行处理,湿陷性黄土采用夯击能不小于2000kn.m的强夯进行处理。强夯均采用2.5倍锤径左右的点距,以梅花形夯击,最后两击的平均夯沉降量不大于5cm。单点夯击次数第一遍不小于4击,第二遍不小于5击,第二遍与第一遍的间隔时间不小于5d。第三遍采用夯击能为600KN.m满面夯实,满夯与第2遍夯之间的间隔时间不小于5d。每点夯击3击~4击,以最后两击平均沉落量小于2cm控制单点夯击次数。处理范围为填方段为路基坡脚以外3m内,挖方段为碎落台外边缘线以内,同时搞好防渗和加强排水防护设计;当离村庄、厂矿、学校较近而无法采用强夯或重锤夯实路段时,改用换填80cm6%灰土处理。
四、已废弃或拆迁后窑洞空穴处理
若施工现场压占部分已经废弃或是正在居住的窑洞,征地拆迁后,路基填筑之前必须对窑洞空穴进行充填或开挖回填处理,以确保路基稳定。处理方法为:洞顶填土大于4m时应对窑洞内分层采用干砌片石进行砌筑,分层厚度不宜超过50cm,并用砂砾填塞片石间缝隙,洞口2m范围内采用M7.5水泥砂浆砌MU30片石;洞顶填土小于4m时,采用开挖回填,并分层压实处理。
五、地表塌陷处理
若发现黄土塌陷,大部分塌陷現已被后期雨水或农业耕作时底部填埋,有的呈串珠状,有的与地裂缝共生,形态不一,大小不同,有的距离线路较远,基本没有影响,有的发育在线路中心,对线路路基、构筑物有直接影响。根据实际情况,采用回填二八灰土,压实度不小于90%。
六、滑坡处理
滑坡属自然岩体古滑坡,勘察期处于稳定阶段,滑动岩性为P1s泥叶岩、砂岩,滑动方向呈南东235°方向,平面形态呈不规则扇形,后缘较缓,高约26m,滑坡体堆积在坡脚,较不稳定。前缘长度65m,后缘长度55m,滑体高度26m,滑体平均厚度12m,滑动体积约1.9万m3。滑坡处理:在滑坡前缘增设抗滑挡墙,挡墙应在桥梁桩基施工前进行,施工时应跳槽分段开挖,每段长度不大于5m;桥梁施工便道应避开滑坡体;桩基施工应尽量避免破坏原地貌。
七、路基压实标准与路基压实度
1、基底处理
路基基底土密实,地面横坡缓于1∶5时,路堤可直接填筑在地面上,遇填土有树根草皮或腐植土时应予以清除。路堤基底土质疏松时,应在填筑前进行压实,其压实度标准应符合有关路基施工规范的要求。地面横坡陡于1∶5时,横向应挖成内斜的台阶进行处理,台阶每级宽不小于2m。路堤基底为耕地或土质松散时,应在填筑前进行压实,其压实度应符合有关路基施工规范的要求。水田、沟渠等地段的路基,采用排水清淤、晾晒等加固措施进行处理后,才能加以填筑。沿河地段的路基,采用抛石挤淤、冲击碾压、强夯补强等加固措施处理。当部分路段路堑地表为一般填土且不能满足路槽的设计要求时,路槽底面80cm以内需作翻晒压实或换填处理。
2、压实度标准及路基填料
路基填料应具有一定强度,路基填料应经野外取土试验,符合施工规范要求时,方可使用。路基应分层摊铺压实,每层松铺厚度一般不宜超过30cm,路基土压实度标准采用重型击实标准,路基压实度应符合要求。全线挖方均为亚粘土、低液限粘土、强风化石灰岩和中风化石灰岩,满足路堤填料要求,因此路堤填料尽量利用路堑开挖土石方。填土路基应稳定性优先选用激振功率大于50t的振动压路机或羊脚碾,并在施工前现场通过试验段,确定能使填筑路堤达到最大密实度的施工参数,如含水量、填筑厚度、碾压遍数与压实度之间的关系,据此来控制好填土路堤施工的压实质量。
总之,对特殊路基进行处理,要从多个方面多个环节进行科学有效的分析,充分保证公路工程施工的进度和质量。
参考文献:
[1]余洋.探讨公路施工中特殊路基处理方法[J].黑龙江交通科技,2013(9)
[2]刘高喜.公路施工中特殊路基处理方法.河南科技[J].山西建筑,2012(7)
【关键词】 公路施工;特殊路基;处理方法
一、公路施工中特殊路基处理方法
特殊路基的常用处理方法多种多样,常有的有换填法、排水固结法、预压法、CFG桩法、强夯法、振冲法、灌浆法、注浆法、深沉搅拌法、加筋法、锚固法、托换法等。特殊路基处理因其问题的复杂性,路基处理时并不是简单地套用上述方法,而是要分析各种处理方法的使用条件、影响因素等。详细来说,特殊路基的处理要充分考虑施工技术水平的高低、处理工期的时间长短、现场机械设备条件状况、经济条件以及社会环境等多种因素。
1、软土路基的处理
采用换填法只适用于0.5~3.0m的浅层换填,对于深层软基处理来说不够经济,应考虑其他方法。采用堆载预压法因排水固结时间长,适用于工期不紧的项目。采用抛尸挤淤法时,应考虑到所用材料供应情况是否经济。也有工程把真空预压法和堆载预压法联合使用,经济效益显著。
2、采空区路基处理
目前,对采空区路基治理以全充填注浆法为主。对于埋深大于250m的采空区,需依据采空区的特点、工程地质条件和公路工程的危害,确定是否采用全充填注浆方法。
3、开采规模较小的煤层的处理
开采深度小于100m的采空区,采用桥跨方案比较合适。对于煤层开采后顶板尚未塌陷的采空区,可采用非注浆充填方案;当采空区为单一的巷道,且能在巷道安全施工时,可采用巷道内干砌石、浆砌石、井下回填等方案;当采空区为壁式或房柱式开采工作面时,可先采用钻孔干湿回填方案,然后再注浆充填的方案;采空区的工程地质条件复杂,应针对采空区的具体情况,将非注浆充填方案和注浆充填方案联合使用,以达到最佳治理效果。
二、公路施工中特殊路基具体处理方案
1、灰土挤密桩处理
(1)平整场地、测量放样。进行现场测量放样,确定挤密桩的打设范围,并对打设范围内的基底进行清理,清除表层土10~30cm,并初步进行填前碾压,然后回填土分层压实超过周围原地表,精平后向外做成路拱,以利排水,横坡以2%~4%为宜。测量人员在整平后的场地复测路基横断面,确定挤密桩桩顶高程,然后根据设计图纸要求放样出挤密桩桩位,并用石灰作标记。
(2)材料选取要求。土料可采用素黄土及塑性指数大于4的粉土,有机质含量小于5%,不得使用耕植土;土料应过筛,土块粒径不应大于15mm。石灰选用Ⅲ级以上新鲜块灰,活性Ca+MgO的含量不少于50%,使用前7d消解并过筛,颗粒直径不应大于5mm,不含未熟化生石灰块。对选定的石灰和土进行原材料和土工试验。配制时确保充分拌和及颜色均匀一致,灰土的夯实最佳含水量宜控制在15%~19%之间,边拌和边加水,确保灰土的含水量为最优含水量。石灰土拌制根据回填需求随用随拌,已拌成的灰土存放不得超过24h。被水浸湿、浸泡的石灰土严禁使用。
2、冲击碾压施工处理技术
双轮冲击压路机碾压一次的计算宽度是2m,经错一个轮宽碾压,冲压一个来回后,计算碾压宽度是4m,按此方法计算,全部场地面积均碾压一次算一遍。冲击压实机的工作速度严格按照试验要求,现场工作人员认真填写现场记录表,以“正”方法记录圈数,来保证冲压遍数。冲压施工时,应采用大小圈、正反圈的方法错开冲压轮辙,以增加场地的平整性。当场地出现凹凸不平、产生大量扬尘时,会影响机械速度和冲压操作人员视线,应整平场地并降尘。实验段应在常规碾压达到设计要求时安排平地机进行整平,并每10遍整平一次,也可视现场工作面情况进行整平作业。
3、强夯施工处理技术
(1)试夯。在已碾压整平的场地内做好周边片石盲沟排水沟,在施工场地内选择一块有代表性的地段作为试夯区,面积200㎡,以检验设备及夯击能是否满足要求,确定强夯处理的施工工艺;夯点布置为梅花形,间距为4m,夯击能为3000kn.m。夯击就位时选择场地较为平坦的地方安放,确保机械施做时正常运行,点夯时由专人指挥夯锤的起落,夯锤初始落距以10m开始试夯,做好周围安全警示标志,夯锤落下后如出现倾斜情况及时回填片石调整夯锤,待起落正常后提升落锤高度至12m。现场技术员测量每次夯锤落距、夯锤下沉深度、周边土体隆起高度,做好记录,待达到最后2击夯沉量之差小于5cm时停止夯击,记录单点夯击次数。根据试夯测量资料,绘制夯击次数与夯沉量关系曲线,保证土体竖向位移达到最大以及横向位移为最小值,进而确定全面夯击时夯锤落距、单点夯击次数等技术参数,为后续工作作指导。
(2)布设夯点。根据业主提供的测量控制桩,计算出场地纵横两向控制线的方位角,以控制桩之一为基准建立工程坐标系,工程坐标的纵横轴分别与场地控制线平行。工程坐标建立时应按测量操作规程施工,并按测量复核制度进行复核。根据工程坐标与原坐标的关系计算出平面图中各点的工程坐标值,然后利用全站仪将各点测放定位,并在场地外设置施工保护桩。控制桩应在四周浇筑25cm厚C20混凝土固定,并设置围栏保护,以免在施工过程中受到干扰破坏。按照设计要求全面布设夯点,间距4m×4m,梅花形布置,同时做好点位点号记录。用白灰圈做好明显的标示,点位轴线用木桩标记,如需要点位可用红色塑料带标示。强夯区域周边做好施工警戒,由专人巡视。
4、强夯施工技术
根据试夯得出的经验资料参数,做好施工安排,点夯采取跳跃式夯击,流水式作业。满夯施工用锤直径2.5m,每次落锤高度6~7m,夯击能2000kn.m。满夯施工要点,满夯按锤印搭接1/2夯锤直径,每次两击,对局部地质较差的部位,可以增加满夯一遍,保证施工质量。
三、公路施工中湿陷性黄土处理 湿陷性黄土对填方路基有一定的危害性。设计中针对湿陷性等级,对非自重湿陷性黄土采用重锤夯实处理,单点夯击能不小于600kn.m,每点夯击3击~4击,以最后两击平均夯沉量小于2cm控制单点夯击次数;对自重及湿陷性黄土采用夯击能不小于1500kn.m的强夯进行处理,湿陷性黄土采用夯击能不小于2000kn.m的强夯进行处理。强夯均采用2.5倍锤径左右的点距,以梅花形夯击,最后两击的平均夯沉降量不大于5cm。单点夯击次数第一遍不小于4击,第二遍不小于5击,第二遍与第一遍的间隔时间不小于5d。第三遍采用夯击能为600KN.m满面夯实,满夯与第2遍夯之间的间隔时间不小于5d。每点夯击3击~4击,以最后两击平均沉落量小于2cm控制单点夯击次数。处理范围为填方段为路基坡脚以外3m内,挖方段为碎落台外边缘线以内,同时搞好防渗和加强排水防护设计;当离村庄、厂矿、学校较近而无法采用强夯或重锤夯实路段时,改用换填80cm6%灰土处理。
四、已废弃或拆迁后窑洞空穴处理
若施工现场压占部分已经废弃或是正在居住的窑洞,征地拆迁后,路基填筑之前必须对窑洞空穴进行充填或开挖回填处理,以确保路基稳定。处理方法为:洞顶填土大于4m时应对窑洞内分层采用干砌片石进行砌筑,分层厚度不宜超过50cm,并用砂砾填塞片石间缝隙,洞口2m范围内采用M7.5水泥砂浆砌MU30片石;洞顶填土小于4m时,采用开挖回填,并分层压实处理。
五、地表塌陷处理
若发现黄土塌陷,大部分塌陷現已被后期雨水或农业耕作时底部填埋,有的呈串珠状,有的与地裂缝共生,形态不一,大小不同,有的距离线路较远,基本没有影响,有的发育在线路中心,对线路路基、构筑物有直接影响。根据实际情况,采用回填二八灰土,压实度不小于90%。
六、滑坡处理
滑坡属自然岩体古滑坡,勘察期处于稳定阶段,滑动岩性为P1s泥叶岩、砂岩,滑动方向呈南东235°方向,平面形态呈不规则扇形,后缘较缓,高约26m,滑坡体堆积在坡脚,较不稳定。前缘长度65m,后缘长度55m,滑体高度26m,滑体平均厚度12m,滑动体积约1.9万m3。滑坡处理:在滑坡前缘增设抗滑挡墙,挡墙应在桥梁桩基施工前进行,施工时应跳槽分段开挖,每段长度不大于5m;桥梁施工便道应避开滑坡体;桩基施工应尽量避免破坏原地貌。
七、路基压实标准与路基压实度
1、基底处理
路基基底土密实,地面横坡缓于1∶5时,路堤可直接填筑在地面上,遇填土有树根草皮或腐植土时应予以清除。路堤基底土质疏松时,应在填筑前进行压实,其压实度标准应符合有关路基施工规范的要求。地面横坡陡于1∶5时,横向应挖成内斜的台阶进行处理,台阶每级宽不小于2m。路堤基底为耕地或土质松散时,应在填筑前进行压实,其压实度应符合有关路基施工规范的要求。水田、沟渠等地段的路基,采用排水清淤、晾晒等加固措施进行处理后,才能加以填筑。沿河地段的路基,采用抛石挤淤、冲击碾压、强夯补强等加固措施处理。当部分路段路堑地表为一般填土且不能满足路槽的设计要求时,路槽底面80cm以内需作翻晒压实或换填处理。
2、压实度标准及路基填料
路基填料应具有一定强度,路基填料应经野外取土试验,符合施工规范要求时,方可使用。路基应分层摊铺压实,每层松铺厚度一般不宜超过30cm,路基土压实度标准采用重型击实标准,路基压实度应符合要求。全线挖方均为亚粘土、低液限粘土、强风化石灰岩和中风化石灰岩,满足路堤填料要求,因此路堤填料尽量利用路堑开挖土石方。填土路基应稳定性优先选用激振功率大于50t的振动压路机或羊脚碾,并在施工前现场通过试验段,确定能使填筑路堤达到最大密实度的施工参数,如含水量、填筑厚度、碾压遍数与压实度之间的关系,据此来控制好填土路堤施工的压实质量。
总之,对特殊路基进行处理,要从多个方面多个环节进行科学有效的分析,充分保证公路工程施工的进度和质量。
参考文献:
[1]余洋.探讨公路施工中特殊路基处理方法[J].黑龙江交通科技,2013(9)
[2]刘高喜.公路施工中特殊路基处理方法.河南科技[J].山西建筑,2012(7)