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【摘要】中国公路网辐射广阔,一条高等级公路的路基建设,受限于不同的自然环境,特殊路基施工问题不可避免,特殊路基施工技术要点需要总结和提炼,加强公路路基建设的规范性,提高整体的质量,同时也可作为同行者的参见。
【关键词】软土路基;施工技术
1.前言
我国幅员辽阔,建设高等级公路的路径规划很长,经过的地方的多,这就不能避免一条高等级公路施工中遇见特殊路基问题。特殊路基一般包括:软土路基、黄土路基、冻土层路基、淤泥路基。利用具体问题具体分析的方法,针对不同的特殊路基采用的处理方法也不同,对于每一种特殊路基的处理都有一套成熟的施工流程,技术层面上也比较成熟。
2.软土路基施工技术要点
软土理论上有严格的定义和界限,软土泛指淤泥与淤泥质土,其主要的特征是具有天然的空隙,其空隙比值大于或者等于1.0,同时含有天然水量大于液限,这样的细粒土被称为软土。其主要的特征有:透水性差、天然含水量大、自然空隙比大、压缩性高、固结系数小、抗剪强度低、土层分布复杂且物理力学性质差等特点。软土路基在工程招投标开始就应该有完备的资料和说明,现阶段工程上采用的施工技术基本上就是换土、填石、修建排水砂层这些方法,最终的技术要求就是保证路基的稳定性,保证具有良好的抗沉降性。在具体的施工中采用的变种方法有很多,随着技术和中国公路建设的发展,也引进了国外的一些先进方法,在实践中证明了这些措施的有效性,但是整体上研究并不是很完美。软土路基施工的重点就是有效的提高软土的抗剪强度、降低含水量、提高固化系数以及提高整个路基的物理性质和力学性能。
通常采用的换土法,简单的来说就是在原有软土中加入一定的高粘度土、或者水泥等一些列的提高土壤固化型、减小空隙的溶剂,提高路基的各项指标,使其满足施工的技术要求。在实际施工中技术要点要关注,实际的施工路段的软土的厚度、天然含水量比值、天然空隙比、压缩系数、快剪内聚力、灵敏性、内摩擦角度等各项指标。整个软土路基总长上分段采样,细化软土路基指标,进行量化分类,在置换土层时候对于不同的量化的软土采用不同的配比,在细节上达到指标也控制施工成本,在保证质量上,取得效益最大化。
另外采用的是碎石填充法,这种方法的主要的步骤是在原来的软土路基中,填入片石,片石的填充量最好是与软土厚度的情况而定,填充后一定要注意压实,防止出现软弹现象发生。在填充片石后,回填土层,回填土层要保证土质,不能存在其他杂物,破坏改造后路基的稳定性和强度。
经常采用方法还包括构建排水砂层,这是一种在软土层形成一个排水系统的方法,并且可以打入桩基在上才铺垫人工织物,两者相结合,形成排水系统并且平摊均压,保证路基的稳定性和沉降性。其核心的思想就是在填土时候,原来软土的空隙被压缩,固化,原来还有的积水可以通过砂层构建的排水系统排除,从而解决了软土路基的危害。施工中要注意砂层的厚度,并且保证排除的积水被粘土隔离带分开,在公路边缘构建高效率的排水系统,最大程度上改善软土性能,排除积水。
3.湿陷性黄土路基施工技术要点
湿陷性黄土是指在自身重力或者上覆物的重力作用下,吸水后使得自身的结构被破坏从而发生显著的变形的土质。其自身形成的原因归结于土质的物质含量,我国湿陷性黄土中含有大量的干粉性颗粒物质,其中主要含量是碳酸盐等易容性盐,当土壤吸水后干分类盐容雨水,加上重压造成土壤的形变,自身的性质遭到破坏。湿陷性黄土的主要的特征是土质比较均匀、空隙发育、结构比较疏松;在未吸水时候强度有保证,压缩性也比较小,但是吸水后其结构被快速破坏,会出现较大的下沉,强度也随着干粉盐类融水大大的降低。对于处理湿陷性黄土处理的方法一般有强夯法、垫层法、预浸水法、深层搅拌桩法,对于不同湿陷性黄土路基应该和里的选择最优比的方法,或者几种方法结合达到最优的效果。
第一种强夯法,就是利用外硬力,对路基进行强力打压,提高自身的固化性。对黄土进行强力的夯击,改善其湿陷性,提高凝固性。这种从硬力结构上改变湿陷性的做法,对于湿陷性土质比较薄的时候适用,能够改善其性质,其自身的有很多的缺点,硬力的作用下土质成块状的,加之一般含水量比较低时,表面夯实,深层土比较难以夯实,造成不稳定因素,在施工后上覆层压力和含水量增加的情况下,其稳定性和抗沉降指标都很不好。
广泛应用的就是垫层法,这是在两千年前就已在我国应用的方法,应用不同的垫层有详细的分为:素土垫层法、灰土垫层法。主要的区别就在于素土法吧原有的湿陷性土浸水后回填,再利用硬力改善土质;而灰土法在原有的土质中添加消石灰混合后,回填硬力改变土质。它们都是浅层的处理湿陷性黄土的性质,效果明显,操作简单,成本比较低,适用性比较好。
预浸水法顾名思意就是在施工前提前用大量水浸湿土质,使其人为的吸水,在施工前改变土质,自然湿陷性后,消除土质的不良的缺点。一般情况下不单独的采用这一种方法,同垫层法结合应用,最大的限度的改善湿陷性黄土路基的性质,保证工程质量。
另一种的方法是深层搅拌桩法它的实质是从土壤的化学结成分上改善土质,比较彻底。一般情况下通过石灰、水泥等固化材料和土壤混合把原有的易溶水性的盐变为不溶或者难溶性盐,从根本上改造了湿陷性结构。在实际操作中其有施工简单、快捷、无震动、低噪声、基本不挤土等众多好处。
4.冻土层施工技术要点
冻土层又名冻原或者苔原,其地质定义是在0摄氏度下含有冰水的各种岩石和土壤,根据冻土的时间分为季节冻土和多年冻土,其时间区分一般为2.5年为界限。冻土层我国管饭分布在青藏高原以及接近西伯利亚的寒带地区,其具有对温度极度敏感的特征,其土壤成分中含有并没有结晶的水,其自身性质极不稳定,在冻土层施工存在融化和冻胀两种难处,其施工难度很大,对施工技术要求很高。一般冻土层施工存在以下的几个原则:首先允许多年冻土层融化原则,使其完成沉降,到达施工后的稳定性和良好的抗沉降性。其次,控制多年冻土层融化率原则,这样能够控制路基的不均匀沉降量和沉降率,达到控制工程质量的目的。最后就是保护多年冻土层的原则,这是从多年的冻土层施工经验得到的,尽量保持原状态,也能够给施工带来比较好的结果。一般冻土层路基施工采用的方法就是改善路基、保证冻土温度、或者以旱桥替代路基。
在这么多年的施工中,采用垫土路基或者片石类路基提高填土的高度,改善冻土沉降性,但同时注意的是不能盲目的制定垫土的高度,通过经验有相应的计算方法,必须严格执行。在垫土路基的基础上,应该采用保温材料和热棒路基或者通风管路基相结合的方法,其最终目的就是保证永久冻土层的温度,降低冻土层的退化率,保证路基稳定性和抗沉降性。
5.总结
经过以上的讨论和分析,特殊路基施工的技术要点必须遵从具体问题具体分析的原则。针对不同特殊路基特点,细化处理方法,找出相应的缺陷,利用相应的方法去克服,同时要优化处理方案,把成本、时间、项目管理都相融合,在工程的整体效益上取舍施工方法,保证整体的利益,这将是基础建设大时代过去后,特殊路基施工必须考虑的要点。
参考文献
[1]莫妮.浅谈市政道路特殊路基处理工艺[J].工程技术,2013年11月.
[2]董秀坤.毛乌素沙漠地区特殊路基处理技术研究[D].长安大学,2011年5月.
【关键词】软土路基;施工技术
1.前言
我国幅员辽阔,建设高等级公路的路径规划很长,经过的地方的多,这就不能避免一条高等级公路施工中遇见特殊路基问题。特殊路基一般包括:软土路基、黄土路基、冻土层路基、淤泥路基。利用具体问题具体分析的方法,针对不同的特殊路基采用的处理方法也不同,对于每一种特殊路基的处理都有一套成熟的施工流程,技术层面上也比较成熟。
2.软土路基施工技术要点
软土理论上有严格的定义和界限,软土泛指淤泥与淤泥质土,其主要的特征是具有天然的空隙,其空隙比值大于或者等于1.0,同时含有天然水量大于液限,这样的细粒土被称为软土。其主要的特征有:透水性差、天然含水量大、自然空隙比大、压缩性高、固结系数小、抗剪强度低、土层分布复杂且物理力学性质差等特点。软土路基在工程招投标开始就应该有完备的资料和说明,现阶段工程上采用的施工技术基本上就是换土、填石、修建排水砂层这些方法,最终的技术要求就是保证路基的稳定性,保证具有良好的抗沉降性。在具体的施工中采用的变种方法有很多,随着技术和中国公路建设的发展,也引进了国外的一些先进方法,在实践中证明了这些措施的有效性,但是整体上研究并不是很完美。软土路基施工的重点就是有效的提高软土的抗剪强度、降低含水量、提高固化系数以及提高整个路基的物理性质和力学性能。
通常采用的换土法,简单的来说就是在原有软土中加入一定的高粘度土、或者水泥等一些列的提高土壤固化型、减小空隙的溶剂,提高路基的各项指标,使其满足施工的技术要求。在实际施工中技术要点要关注,实际的施工路段的软土的厚度、天然含水量比值、天然空隙比、压缩系数、快剪内聚力、灵敏性、内摩擦角度等各项指标。整个软土路基总长上分段采样,细化软土路基指标,进行量化分类,在置换土层时候对于不同的量化的软土采用不同的配比,在细节上达到指标也控制施工成本,在保证质量上,取得效益最大化。
另外采用的是碎石填充法,这种方法的主要的步骤是在原来的软土路基中,填入片石,片石的填充量最好是与软土厚度的情况而定,填充后一定要注意压实,防止出现软弹现象发生。在填充片石后,回填土层,回填土层要保证土质,不能存在其他杂物,破坏改造后路基的稳定性和强度。
经常采用方法还包括构建排水砂层,这是一种在软土层形成一个排水系统的方法,并且可以打入桩基在上才铺垫人工织物,两者相结合,形成排水系统并且平摊均压,保证路基的稳定性和沉降性。其核心的思想就是在填土时候,原来软土的空隙被压缩,固化,原来还有的积水可以通过砂层构建的排水系统排除,从而解决了软土路基的危害。施工中要注意砂层的厚度,并且保证排除的积水被粘土隔离带分开,在公路边缘构建高效率的排水系统,最大程度上改善软土性能,排除积水。
3.湿陷性黄土路基施工技术要点
湿陷性黄土是指在自身重力或者上覆物的重力作用下,吸水后使得自身的结构被破坏从而发生显著的变形的土质。其自身形成的原因归结于土质的物质含量,我国湿陷性黄土中含有大量的干粉性颗粒物质,其中主要含量是碳酸盐等易容性盐,当土壤吸水后干分类盐容雨水,加上重压造成土壤的形变,自身的性质遭到破坏。湿陷性黄土的主要的特征是土质比较均匀、空隙发育、结构比较疏松;在未吸水时候强度有保证,压缩性也比较小,但是吸水后其结构被快速破坏,会出现较大的下沉,强度也随着干粉盐类融水大大的降低。对于处理湿陷性黄土处理的方法一般有强夯法、垫层法、预浸水法、深层搅拌桩法,对于不同湿陷性黄土路基应该和里的选择最优比的方法,或者几种方法结合达到最优的效果。
第一种强夯法,就是利用外硬力,对路基进行强力打压,提高自身的固化性。对黄土进行强力的夯击,改善其湿陷性,提高凝固性。这种从硬力结构上改变湿陷性的做法,对于湿陷性土质比较薄的时候适用,能够改善其性质,其自身的有很多的缺点,硬力的作用下土质成块状的,加之一般含水量比较低时,表面夯实,深层土比较难以夯实,造成不稳定因素,在施工后上覆层压力和含水量增加的情况下,其稳定性和抗沉降指标都很不好。
广泛应用的就是垫层法,这是在两千年前就已在我国应用的方法,应用不同的垫层有详细的分为:素土垫层法、灰土垫层法。主要的区别就在于素土法吧原有的湿陷性土浸水后回填,再利用硬力改善土质;而灰土法在原有的土质中添加消石灰混合后,回填硬力改变土质。它们都是浅层的处理湿陷性黄土的性质,效果明显,操作简单,成本比较低,适用性比较好。
预浸水法顾名思意就是在施工前提前用大量水浸湿土质,使其人为的吸水,在施工前改变土质,自然湿陷性后,消除土质的不良的缺点。一般情况下不单独的采用这一种方法,同垫层法结合应用,最大的限度的改善湿陷性黄土路基的性质,保证工程质量。
另一种的方法是深层搅拌桩法它的实质是从土壤的化学结成分上改善土质,比较彻底。一般情况下通过石灰、水泥等固化材料和土壤混合把原有的易溶水性的盐变为不溶或者难溶性盐,从根本上改造了湿陷性结构。在实际操作中其有施工简单、快捷、无震动、低噪声、基本不挤土等众多好处。
4.冻土层施工技术要点
冻土层又名冻原或者苔原,其地质定义是在0摄氏度下含有冰水的各种岩石和土壤,根据冻土的时间分为季节冻土和多年冻土,其时间区分一般为2.5年为界限。冻土层我国管饭分布在青藏高原以及接近西伯利亚的寒带地区,其具有对温度极度敏感的特征,其土壤成分中含有并没有结晶的水,其自身性质极不稳定,在冻土层施工存在融化和冻胀两种难处,其施工难度很大,对施工技术要求很高。一般冻土层施工存在以下的几个原则:首先允许多年冻土层融化原则,使其完成沉降,到达施工后的稳定性和良好的抗沉降性。其次,控制多年冻土层融化率原则,这样能够控制路基的不均匀沉降量和沉降率,达到控制工程质量的目的。最后就是保护多年冻土层的原则,这是从多年的冻土层施工经验得到的,尽量保持原状态,也能够给施工带来比较好的结果。一般冻土层路基施工采用的方法就是改善路基、保证冻土温度、或者以旱桥替代路基。
在这么多年的施工中,采用垫土路基或者片石类路基提高填土的高度,改善冻土沉降性,但同时注意的是不能盲目的制定垫土的高度,通过经验有相应的计算方法,必须严格执行。在垫土路基的基础上,应该采用保温材料和热棒路基或者通风管路基相结合的方法,其最终目的就是保证永久冻土层的温度,降低冻土层的退化率,保证路基稳定性和抗沉降性。
5.总结
经过以上的讨论和分析,特殊路基施工的技术要点必须遵从具体问题具体分析的原则。针对不同特殊路基特点,细化处理方法,找出相应的缺陷,利用相应的方法去克服,同时要优化处理方案,把成本、时间、项目管理都相融合,在工程的整体效益上取舍施工方法,保证整体的利益,这将是基础建设大时代过去后,特殊路基施工必须考虑的要点。
参考文献
[1]莫妮.浅谈市政道路特殊路基处理工艺[J].工程技术,2013年11月.
[2]董秀坤.毛乌素沙漠地区特殊路基处理技术研究[D].长安大学,2011年5月.