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摘要:在公路工程施工中软基是个常遇见的问题,若不加处理或处理不当, 往往会发生路基失稳、路面开裂、桥头错台等问题, 过量沉陷还会导致公路严重破坏或不能使用。本文分析了软土地基处理需要考虑因素,结合工程实例探讨了公路施工中软土地基处理技术。
关键词:公路施工软土地基因素处理技术
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
由于经济和社会生活各个方面的快速发展在软地基上修筑路基已成为普遍现象。对公路软地基的成功处理是确保工程质量、提高建设速度、降低工程造价的重要措施之一。在软土地基处理应该针对不同的地基情况采用不同的地基基础处理方法进行应对,以达到良好的预期效果。同时在软土地基处理技术方面应该加强其对建筑物的稳定性和强度性要求,以强夯和预压的方法改变土地的密度以及性能。与此同时在倡导和谐社会的大背景下,施工方选取在软土地基处理方法上还应该对生态和环境的保护加以注意。
一、软土地基处理需要考虑因素
在处理软土地基时需要考虑到地基状况、道路性质、周边环境等因素,确保处理方法正确和切实有效。首先需要考虑因素地基状况,土质条件和地基构成情况影响软土地基处理技术的选择。通常黏性土使用压实法,以尽量降低对地基的扰动,砂性土使用挤实砂桩法或者是振动压实法,以改善砂性土性能。在稍浅的软土层,可以使用表层处理方法,对重要的构造物基础采取开挖换填法,而在稍厚的软土层,需要在表层处理法的基础上使用荷载重压法等方法。另外需要考虑道路性质。道路等级越高,对施工质量的要求也越高,对软土地基處理措施的要求也就越高。如果道路等级比较低,可以铺设简易路面,在地基沉降后再铺设常规路面,以节省工程资金。道路的形状、宽度、高度等也是需要考虑的重要因素,通常宽、低的路堤使用换填法可能会出现局部破坏,而高、不稳定的路堤使用压重法也会受到限制。路堤的高度、宽度越大,引起黏土层发生沉降的可能性和程度也就越大。再就是需要考虑周边环境。道路工程施工需要考虑施工时噪声、泥水散落、振动、地下水变化等对周边环境的影响。如果施工现场附近,尤其是路堤坡脚周边有民居等建筑时,必须控制总沉降量,避免发生过大的沉降、隆起。难以有效控制对周边环境的影响时,需要主动与群众进行沟通,事先对民居等建筑采取保护措施,否则需要考虑使用高架桥梁的方式代替路堤。
二、工程实例
1、概述
某高速公路合同段全长13.69km 其中土方路基10.694km, 路线经过的地区呈略有起伏的河谷及湖泊地形, 高程一般为20——40m。该软土在平面上分布极广, 厚度一般为2——6m, 最大为15m, 其特征是: 上部多为淤泥, 下部为淤泥质土, 中间夹杂粉砂及粘性土, 含水量在40%——60% 之间, 具高压缩性。但也有个别路段无夹砂层存在。
由于软土具有天然含水量高, 孔隙比大, 强度低等特征, 它的存在不仅对公路大中型构造物的安全具有危害, 还会引起路堤的失稳和不均匀沉降, 导致路面破坏及行车不舒适感。因此,对此类不良地质进行处治是高等级公路施工中不容忽视的问题。针对软土地质的实际情况, 即软土的分布范围、厚度、路堤高度、所处的位置以及可允许的工期等诸多方面因素, 施工中对不同软土地段采用了不同的加固措施。
2、公路施工中软土地基处理技术
(1)对过湿土的处治
由于项目所在地为冲击平原地貌, 各取土场地表虽有1——3m 的粘土、亚粘土或亚砂土, 但土质天然含水量高, 多为过湿土。加之3m 以下为淤泥质土, 故各土场可取土层较薄, 土源缺乏。为满足路基用土, 确保路基稳定和工后沉降的控制, 必须采取措施对过湿土进行改良。过湿土含水量超过规定容许值, 不可能压实到规定的密实度, 给路基施工带来很大的困难, 施工中采用掺生石灰并结合翻耕晾晒的方法对过湿土进行处理, 效果较好。因为用生石灰粉处理过湿土时, 能吸收较多的水份, 此外生石灰消解时放出大量的水化热和发生的化学反应能促使较多的水分蒸发和吸收。同时, 土中掺入的生石灰粉可促进土粒重新排列形成团状结果, 改善土的物理力学性质。
根据路基设计的规定, 路基填料CBR 值为: 上路床大于或等于8% , 下路床大于或等于5% , 上下路床压实度均要求不小于96%。为使填料满足CBR 值的要求, 保证路基的压实度, 整体强度和水稳胜, 对于路床80cm 厚的过湿土, 必须依据现场施工情况掺拌生石灰粉进行改良, 施工中上路床的生石灰掺量为8%, 下路床的石灰掺量为6% 。路基底部除已填砂垫层外,都需在清理表土后, 翻挖30cm 再进行压实。当压实度达不到86% 时, 需掺拌5% 的生石灰粉进行改良, 改良后的基底压实度必须满足规定的要求。路基其他部位的填土视土质含水量大小、施工季节等情况确定是否掺生石灰粉以及掺拌的数量。
(2)填砂路堤施工
该项目k0——k2 路段, 地处软土地基, 沿线可取土场天然含水量大, CBR 值小, 虽经采取掺生石灰和减水固化改善措施, 可作为路基填料, 但多数土场的改良土仍需进行晾晒, 运距较远,加之施工期间雨水频繁, 施工进度受到制约。
为克服不利因素, 利用有利的资源条件, 采用当地丰富的河砂作为路基填料, 既具有施工不受雨季影响, 又确保了路基施工的质量。
第一、对填料的要求: 塑指小于6, 含泥量小于20% 的河砂均可作为填砂路堤材料。
第二、施工机械配置: 每标段需配置重型振动压路机, 胶轮压路机, 平地机以及各类适用于在砂路基上行走的运输车辆。
第三、施工要求及注意事项: 填砂路堤仅适用于下路堤及上路堤施工, 路床部分必须采用整体性材料填筑。填砂前, 地基按一般技术规范要求进行处理, 并按设计要求铺设砂垫层, 挖好排水沟, 满足渗排水需要。填砂层由下至上连续填筑, 其松铺厚度按试验路试验结果确定, 一般不大于50cm, 碾压时按照先边后中, 先轻后重再轻压, 先静后振的顺序进行, 每层压实度必须达到规定的要求。对已碾压成型的填层, 要经常洒水养生。
填砂路堤对包边土的要求:填砂路堤采用先填砂后包边的方法施工, 当填砂至分层厚度时, 及时填筑包边土, 包边土宜采用符合要求的素粘土或石灰改良土。包边土要分层填筑,宽度一般为2m, 也可使用机械以适合碾压宽度为宜。填时要挖出宽度不少于50cm。砂路堤边坡台阶, 同步进行碾压。每层压实厚度为20cm 压实度必须达到要求。包边土外边坡要符合设计要求, 路床底面在包边土与填砂路堤衔接处要铺设土工格栅。包边土底部与砂垫层之间铺设无纺土工( 反滤层) 。
第四、填砂路堤压实度检验要求:含泥量大于或等于20%的填砂路基, 可按填土路基检验方法进行压实度检验, 当含泥量变化过大时, 应现场取样进行击实试验, 及时校正最大干密度。含泥量小于或等于20%的填砂路基, 可用长杆贯入仪进行压实度检验, 检验前要做压实度试验段, 绘制出随深度而变化的贯入击数曲线, 找出满足压实度要求的捶击次数合格线。
(3)浸水路堤施工
在一定高度范围内, 浸水路堤有可能长时间处于水流浸泡中, 使该部分土体达到充分饱水的极端状态。因此必须根据水流对路基破坏的性质、程度进行加固处理。路基施工前应进行排水、清淤、晾晒、基底开挖、分层填筑石灰土或水稳性好的材料至常水位标高处, 常水位以下的坡面采用混凝土预制块护面, 以阻止或减少水分进入路基内部。
参考文献:
[1] 唐佳. 道路施工中软土地基的处理研究[J]. 科技信息. 2011(16)
[2] 邱凯城. 公路施工软土地基处理的几种常见方法[J]. 中国新技术新产品. 2009(16)
[3] 宋久斌,孙圆圆,李艳芳. 关于浅表层软土地基的处理方法[J]. 内蒙古科技与经济. 2009(24)
关键词:公路施工软土地基因素处理技术
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
由于经济和社会生活各个方面的快速发展在软地基上修筑路基已成为普遍现象。对公路软地基的成功处理是确保工程质量、提高建设速度、降低工程造价的重要措施之一。在软土地基处理应该针对不同的地基情况采用不同的地基基础处理方法进行应对,以达到良好的预期效果。同时在软土地基处理技术方面应该加强其对建筑物的稳定性和强度性要求,以强夯和预压的方法改变土地的密度以及性能。与此同时在倡导和谐社会的大背景下,施工方选取在软土地基处理方法上还应该对生态和环境的保护加以注意。
一、软土地基处理需要考虑因素
在处理软土地基时需要考虑到地基状况、道路性质、周边环境等因素,确保处理方法正确和切实有效。首先需要考虑因素地基状况,土质条件和地基构成情况影响软土地基处理技术的选择。通常黏性土使用压实法,以尽量降低对地基的扰动,砂性土使用挤实砂桩法或者是振动压实法,以改善砂性土性能。在稍浅的软土层,可以使用表层处理方法,对重要的构造物基础采取开挖换填法,而在稍厚的软土层,需要在表层处理法的基础上使用荷载重压法等方法。另外需要考虑道路性质。道路等级越高,对施工质量的要求也越高,对软土地基處理措施的要求也就越高。如果道路等级比较低,可以铺设简易路面,在地基沉降后再铺设常规路面,以节省工程资金。道路的形状、宽度、高度等也是需要考虑的重要因素,通常宽、低的路堤使用换填法可能会出现局部破坏,而高、不稳定的路堤使用压重法也会受到限制。路堤的高度、宽度越大,引起黏土层发生沉降的可能性和程度也就越大。再就是需要考虑周边环境。道路工程施工需要考虑施工时噪声、泥水散落、振动、地下水变化等对周边环境的影响。如果施工现场附近,尤其是路堤坡脚周边有民居等建筑时,必须控制总沉降量,避免发生过大的沉降、隆起。难以有效控制对周边环境的影响时,需要主动与群众进行沟通,事先对民居等建筑采取保护措施,否则需要考虑使用高架桥梁的方式代替路堤。
二、工程实例
1、概述
某高速公路合同段全长13.69km 其中土方路基10.694km, 路线经过的地区呈略有起伏的河谷及湖泊地形, 高程一般为20——40m。该软土在平面上分布极广, 厚度一般为2——6m, 最大为15m, 其特征是: 上部多为淤泥, 下部为淤泥质土, 中间夹杂粉砂及粘性土, 含水量在40%——60% 之间, 具高压缩性。但也有个别路段无夹砂层存在。
由于软土具有天然含水量高, 孔隙比大, 强度低等特征, 它的存在不仅对公路大中型构造物的安全具有危害, 还会引起路堤的失稳和不均匀沉降, 导致路面破坏及行车不舒适感。因此,对此类不良地质进行处治是高等级公路施工中不容忽视的问题。针对软土地质的实际情况, 即软土的分布范围、厚度、路堤高度、所处的位置以及可允许的工期等诸多方面因素, 施工中对不同软土地段采用了不同的加固措施。
2、公路施工中软土地基处理技术
(1)对过湿土的处治
由于项目所在地为冲击平原地貌, 各取土场地表虽有1——3m 的粘土、亚粘土或亚砂土, 但土质天然含水量高, 多为过湿土。加之3m 以下为淤泥质土, 故各土场可取土层较薄, 土源缺乏。为满足路基用土, 确保路基稳定和工后沉降的控制, 必须采取措施对过湿土进行改良。过湿土含水量超过规定容许值, 不可能压实到规定的密实度, 给路基施工带来很大的困难, 施工中采用掺生石灰并结合翻耕晾晒的方法对过湿土进行处理, 效果较好。因为用生石灰粉处理过湿土时, 能吸收较多的水份, 此外生石灰消解时放出大量的水化热和发生的化学反应能促使较多的水分蒸发和吸收。同时, 土中掺入的生石灰粉可促进土粒重新排列形成团状结果, 改善土的物理力学性质。
根据路基设计的规定, 路基填料CBR 值为: 上路床大于或等于8% , 下路床大于或等于5% , 上下路床压实度均要求不小于96%。为使填料满足CBR 值的要求, 保证路基的压实度, 整体强度和水稳胜, 对于路床80cm 厚的过湿土, 必须依据现场施工情况掺拌生石灰粉进行改良, 施工中上路床的生石灰掺量为8%, 下路床的石灰掺量为6% 。路基底部除已填砂垫层外,都需在清理表土后, 翻挖30cm 再进行压实。当压实度达不到86% 时, 需掺拌5% 的生石灰粉进行改良, 改良后的基底压实度必须满足规定的要求。路基其他部位的填土视土质含水量大小、施工季节等情况确定是否掺生石灰粉以及掺拌的数量。
(2)填砂路堤施工
该项目k0——k2 路段, 地处软土地基, 沿线可取土场天然含水量大, CBR 值小, 虽经采取掺生石灰和减水固化改善措施, 可作为路基填料, 但多数土场的改良土仍需进行晾晒, 运距较远,加之施工期间雨水频繁, 施工进度受到制约。
为克服不利因素, 利用有利的资源条件, 采用当地丰富的河砂作为路基填料, 既具有施工不受雨季影响, 又确保了路基施工的质量。
第一、对填料的要求: 塑指小于6, 含泥量小于20% 的河砂均可作为填砂路堤材料。
第二、施工机械配置: 每标段需配置重型振动压路机, 胶轮压路机, 平地机以及各类适用于在砂路基上行走的运输车辆。
第三、施工要求及注意事项: 填砂路堤仅适用于下路堤及上路堤施工, 路床部分必须采用整体性材料填筑。填砂前, 地基按一般技术规范要求进行处理, 并按设计要求铺设砂垫层, 挖好排水沟, 满足渗排水需要。填砂层由下至上连续填筑, 其松铺厚度按试验路试验结果确定, 一般不大于50cm, 碾压时按照先边后中, 先轻后重再轻压, 先静后振的顺序进行, 每层压实度必须达到规定的要求。对已碾压成型的填层, 要经常洒水养生。
填砂路堤对包边土的要求:填砂路堤采用先填砂后包边的方法施工, 当填砂至分层厚度时, 及时填筑包边土, 包边土宜采用符合要求的素粘土或石灰改良土。包边土要分层填筑,宽度一般为2m, 也可使用机械以适合碾压宽度为宜。填时要挖出宽度不少于50cm。砂路堤边坡台阶, 同步进行碾压。每层压实厚度为20cm 压实度必须达到要求。包边土外边坡要符合设计要求, 路床底面在包边土与填砂路堤衔接处要铺设土工格栅。包边土底部与砂垫层之间铺设无纺土工( 反滤层) 。
第四、填砂路堤压实度检验要求:含泥量大于或等于20%的填砂路基, 可按填土路基检验方法进行压实度检验, 当含泥量变化过大时, 应现场取样进行击实试验, 及时校正最大干密度。含泥量小于或等于20%的填砂路基, 可用长杆贯入仪进行压实度检验, 检验前要做压实度试验段, 绘制出随深度而变化的贯入击数曲线, 找出满足压实度要求的捶击次数合格线。
(3)浸水路堤施工
在一定高度范围内, 浸水路堤有可能长时间处于水流浸泡中, 使该部分土体达到充分饱水的极端状态。因此必须根据水流对路基破坏的性质、程度进行加固处理。路基施工前应进行排水、清淤、晾晒、基底开挖、分层填筑石灰土或水稳性好的材料至常水位标高处, 常水位以下的坡面采用混凝土预制块护面, 以阻止或减少水分进入路基内部。
参考文献:
[1] 唐佳. 道路施工中软土地基的处理研究[J]. 科技信息. 2011(16)
[2] 邱凯城. 公路施工软土地基处理的几种常见方法[J]. 中国新技术新产品. 2009(16)
[3] 宋久斌,孙圆圆,李艳芳. 关于浅表层软土地基的处理方法[J]. 内蒙古科技与经济. 2009(24)