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【摘要】公路路基施工是整个公路工程施工中的关键环节,其中,软土路基施工又是路基施工中的难点和重点,关系到整个工程的质量。本文结合软土路基的特点及存在的问题进行分析,重点阐述了公路施工中软土路基的施工技术和处理方法以及软土路基深层次处理方法,具有现实理论指导意义。
【关键词】公路工程;软土路基;施工技术;处理方法
中图分类号:X734文献标识码: A
一、前言
随着我国基础建设工程的不断增加,在公路工程的施工中,软土地基的处理一直是影响整个工程施工质量的重要因素。软土地基处理是公路工程建设中的重点和难点,它的建设质量直接决定了公路的寿命和经济效益。因此,需要探索更好的新技术施工来做好公路工程的软土地基处理。
二、软土路基的特点及存在的问题
1.软土路基
路基在公路工程中的地位非常重要,关系着公路工程的质量与效益等多个方面。路基是按照标准的路线位置和严格的技术指标修建的带状结构,它的主要用途是承受路面传来的各种压力,因此对于路基施工的要求非常严格,合格的路基必须足够的强度、稳定性以及耐久性。路基的强度受到很多因素影响,路基填料质量、含水量、压实度等都是常见的路基质量影响因素,除此之外公路施工中的设计、施工工艺和后期维护对路基的强度也有很大的影响。
软土路基在公路工程中非常常见,也是公路工程中难以控制质量的一项,软土路基处理质量的好坏直接关系
着整个公路工程的寿命与效益,是公路工程施工中非常重要的一点。软土路基的弱点主要表现在软土水分多、强度低、孔隙比大、容易压缩、容易变形等。如果一项公路工程需要在软土路基上修建路基,那么施工过程中需要非常注意软土路基的处理质量,防止路基失稳。
2.软土路基施工中存在的问题分析
(一)软土路基在路堤填土施工完成后和路堤填筑施工过程中,道路路基会产生相应的较大的路基沉降和剩余沉降。如何进行沉降控制,如何控制残余沉降达到设计标准,如何确保所有的不同结构接合处的平稳,如何确定路基高度预留高度保障道路达到设计规定的标高,以及如何减少桥头的跳车等现象已经成为相继续探讨的问题。 (二)软土路基路堤施工过程中容易造成路堤滑坡破坏,容易导致基础失稳,这主要是因为软土路基固固结慢,强度低造成的。因此采用哪种方法和施工工艺施工可以保证路基的稳定性、保证工程进度和质量已经成为相继续探讨的问题。
三、软土路基施工技术和处理方法分析
1.表层处理法
常用的表层处理法有表层排水法、砂垫层法、铺砂法及稳定济处治法。其中表层排水法、砂垫层法、铺砂法属物理处治法,其主要原理是排水固结,即在原地基表面作适当处理(铺砂、挖排水沟等),软土地基在填土重力作用下排出软土中的部分水分并固结,达到增强路基强度的目的;稳定济处治法属化学处治法,其原理是将表层软土翻松,加入适当的石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料在软土中,通过改变土的特性提高路基强度。
2.强夯法 强夯法即反复将重锤提到高处使其自由落下,依靠其重力和冲击力来夯击地基,提高其压实度和强度,又名为动力固结法或动力压实法。强夯法加固软土地基的效果主要取决于土的粒径、土层特性及其含水量,它适用于处理杂填土、素填土、碎石土、砂土、粉土、粘性土等地基,具有加固效果好、适用土类广、施工方便、处理费用低等优点。但对于饱和度较高的粘性土,以及淤泥和淤泥质土地基,处理效果不好,应慎用此法 。
3.换填法 换填法是公路软土地基施工中最常用的方法,基原理将软土层的部分或全部挖掉,换填质地坚硬,强度高,性能稳定,具有耐腐蚀的砂、砾石土、卵石土、石灰土、炉渣、矿渣等材料,增强路基的强度,使之成为良好的人工地基。本法适用于软土层不厚地段、半挖半填路段以及矮路堤地段。
4.抛石挤淤
抛石挤淤的是在软土层中抛入足够的片石,在片石厚度抛出软土层面后,用小石头进行填平塞实,然后用重型压路机碾压,将片石压入软土层中,碾压完成后铺设反滤层最后填形成路基。其原理是用片石置换软土,增强路基强度的目的。采用的石料要强度高,不容易风化,石料的大小根据泥炭稠度来定,容易流动的淤泥或泥炭,片石选择上要小一些,但最小不能小于30厘米,而且要把小于30厘米粒径的片石含量控制在20%以内。在抛填片石施工时,如果软土地层比较平坦,要沿路基中线向前进行抛填,然后渐次向两侧扩展开来。如果软土地层的横坡陡于1:10时,要从高的一侧向低的一侧抛投,并在低侧多抛投,保证低侧的边部不少于2米的平台顶面。
5.重锤夯实法
使用吊装机械锤提到一定的高度,然后自由落下,重复夯击地基的方法是重锤夯实的方法。软土地单位面积由于应力扩散和传递,受到它不能承受的应力软土层产生了高度压缩,上层土由于重锤的自由下落的运动必须产生垂直向下位移,向四方推移与排挤。 重锤夯实的方法能降低公路路基的压缩性,提高地基的强度,但是也有些局限性就是公路主要为带状的建筑,导致施工场地狭小,还有就是工程中使用的机械庞大,机械数量多,在一些施工队中是不能担负使用的。通常在工程数量庞大,软土层厚,软土范围较广,其他软土处理的措施处理效果不明显,但又对这些软土路基必须进行处理时宜采用这种方式。
6.袋装沙井法
袋装沙井法主要将沙井设置在比较松软的土质处,然后在沙井上摊上砂砾,最后铺上土工布。这种方法主要是加强排水系统、缩小排水间距、加快排水速率等方面使地基紧密性能提高,从而加强地基的承载力。而其中土工布主要发挥加强稳定性能的作用。 袋装沙井法便于施工、成本较低、易于控制,同时综合经验较多。
四、软土地基深层次处理手段
软土路基深层次处理主要包括高压注浆法、石灰桩法、排水固结法、深层搅拌法等手段(深层次处理主要针对深度大于5m的土层)。
1.深层搅拌法
深层搅拌法主要通过拌和机将胶凝物与地基土拌合,形成复合型地基,从而达到增强负重性能额目的。这种方法一般适用于不超过12米的粉土或是粘性土等。
2.排水固结法
排水固结法主要在路基中建立排水设施,降低土质的吸水能力,进而增强紧密性能和抗剪性能,一般对较厚的冲填式或饱和型路基比较适用。
3.CFG、石灰桩法
石灰桩法采用机械或者人工穿孔,在地基中填补石灰,因为石灰良好的吸水性能以及化学反应,从而使得路基土质物理性质发生变化,促使复合地基的生成。石灰桩法一般对深度小于等于12m的土质适用。
4.高压注浆法
高压注浆法主要运用钻机向路基深部植入注浆管,其次进行高压喷浆,改变路基的结构,将砂浆与路基土混合形成统一体,进而达到增强路基负重能了以及避免沉降的目的。这种方法对深度达30m的地基层十分适用。
5.加固软土地基的重点
(一)道路施工的建设设计
对于软土地基的具体处理措施,要结合道路建设前的设计需要,对于路段内的地基强度等各项指标有一个具体规划。如果设计时对于地基的荷载量要求较为严格,则可以在处理过程中增加添加剂的使用,进一步的加强地基的抗压能力和强度。如果对于地基的稳定性较为雅阁要求。则可以延长地基的预压的周期,使地基的稳定性进一步加强。
(二)参照地质和施工条件
公路施工过程中,要对建设工程路段的实际地质进行充分的采样和分析工作,根据实际的地质情况合理的分配地基处理工作。在施工过程中,工期要安排合理,为路基的处理工作留有充足的处理时间。同时用于填充路基的土料要在保证质量的情况下控制成本,结合实际的施工情况,尽可能的就地取材,通过对开挖过程中的废土进行加工和处理,从新用于工程路基的填充当中。
(三)科学实际的管理工作
在对施工道路阶段的地质构造有了充分的认识以后,还要针对道路的实际建设情况和流程对地基的处理工作进行科学实际的管理。例如合理的安排地基的处理工作,既保证地基处理工作的及时完成,同时对地基做好相应的保护工作,避免施工过程中,对地基的破坏。当前,因施工管理不善而带来很多问题,例如:地基扰动、机械行走路线出错,这些会造成地基加固不均匀、场地沉降不均匀等等,因此运用科学的管理方法进行管理是很有必要的。考虑环境因素,在地基加固過程中, 应当将对周围环境的影响考虑在内。
五、结束语
综上所述,现阶段,针对公路工程软土地基施工有很多处理方法,需要针对不同的施工实际情况,采用恰当的处理方法,更好的增强软土地基的承载能力和地基的稳定性,确保公路工程的施工质量。
参考文献 [1] 潘丽勇.针对公路施工中软基施工技术的分析探讨[ J].城市建设理论研究(电子版)2011(20).
[2]曹春菊.公路施工中的软土路基处理技术浅析[J].科技创新导报,2009,10:62.
[3]潘献文.浅析软土地基处理方法及其存在的问题[J].民营科技.2012,(06).
[4]徐至钧.软土地基和预压法地基处理[M].北京:机械工业出版社,2010.
【关键词】公路工程;软土路基;施工技术;处理方法
中图分类号:X734文献标识码: A
一、前言
随着我国基础建设工程的不断增加,在公路工程的施工中,软土地基的处理一直是影响整个工程施工质量的重要因素。软土地基处理是公路工程建设中的重点和难点,它的建设质量直接决定了公路的寿命和经济效益。因此,需要探索更好的新技术施工来做好公路工程的软土地基处理。
二、软土路基的特点及存在的问题
1.软土路基
路基在公路工程中的地位非常重要,关系着公路工程的质量与效益等多个方面。路基是按照标准的路线位置和严格的技术指标修建的带状结构,它的主要用途是承受路面传来的各种压力,因此对于路基施工的要求非常严格,合格的路基必须足够的强度、稳定性以及耐久性。路基的强度受到很多因素影响,路基填料质量、含水量、压实度等都是常见的路基质量影响因素,除此之外公路施工中的设计、施工工艺和后期维护对路基的强度也有很大的影响。
软土路基在公路工程中非常常见,也是公路工程中难以控制质量的一项,软土路基处理质量的好坏直接关系
着整个公路工程的寿命与效益,是公路工程施工中非常重要的一点。软土路基的弱点主要表现在软土水分多、强度低、孔隙比大、容易压缩、容易变形等。如果一项公路工程需要在软土路基上修建路基,那么施工过程中需要非常注意软土路基的处理质量,防止路基失稳。
2.软土路基施工中存在的问题分析
(一)软土路基在路堤填土施工完成后和路堤填筑施工过程中,道路路基会产生相应的较大的路基沉降和剩余沉降。如何进行沉降控制,如何控制残余沉降达到设计标准,如何确保所有的不同结构接合处的平稳,如何确定路基高度预留高度保障道路达到设计规定的标高,以及如何减少桥头的跳车等现象已经成为相继续探讨的问题。 (二)软土路基路堤施工过程中容易造成路堤滑坡破坏,容易导致基础失稳,这主要是因为软土路基固固结慢,强度低造成的。因此采用哪种方法和施工工艺施工可以保证路基的稳定性、保证工程进度和质量已经成为相继续探讨的问题。
三、软土路基施工技术和处理方法分析
1.表层处理法
常用的表层处理法有表层排水法、砂垫层法、铺砂法及稳定济处治法。其中表层排水法、砂垫层法、铺砂法属物理处治法,其主要原理是排水固结,即在原地基表面作适当处理(铺砂、挖排水沟等),软土地基在填土重力作用下排出软土中的部分水分并固结,达到增强路基强度的目的;稳定济处治法属化学处治法,其原理是将表层软土翻松,加入适当的石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料在软土中,通过改变土的特性提高路基强度。
2.强夯法 强夯法即反复将重锤提到高处使其自由落下,依靠其重力和冲击力来夯击地基,提高其压实度和强度,又名为动力固结法或动力压实法。强夯法加固软土地基的效果主要取决于土的粒径、土层特性及其含水量,它适用于处理杂填土、素填土、碎石土、砂土、粉土、粘性土等地基,具有加固效果好、适用土类广、施工方便、处理费用低等优点。但对于饱和度较高的粘性土,以及淤泥和淤泥质土地基,处理效果不好,应慎用此法 。
3.换填法 换填法是公路软土地基施工中最常用的方法,基原理将软土层的部分或全部挖掉,换填质地坚硬,强度高,性能稳定,具有耐腐蚀的砂、砾石土、卵石土、石灰土、炉渣、矿渣等材料,增强路基的强度,使之成为良好的人工地基。本法适用于软土层不厚地段、半挖半填路段以及矮路堤地段。
4.抛石挤淤
抛石挤淤的是在软土层中抛入足够的片石,在片石厚度抛出软土层面后,用小石头进行填平塞实,然后用重型压路机碾压,将片石压入软土层中,碾压完成后铺设反滤层最后填形成路基。其原理是用片石置换软土,增强路基强度的目的。采用的石料要强度高,不容易风化,石料的大小根据泥炭稠度来定,容易流动的淤泥或泥炭,片石选择上要小一些,但最小不能小于30厘米,而且要把小于30厘米粒径的片石含量控制在20%以内。在抛填片石施工时,如果软土地层比较平坦,要沿路基中线向前进行抛填,然后渐次向两侧扩展开来。如果软土地层的横坡陡于1:10时,要从高的一侧向低的一侧抛投,并在低侧多抛投,保证低侧的边部不少于2米的平台顶面。
5.重锤夯实法
使用吊装机械锤提到一定的高度,然后自由落下,重复夯击地基的方法是重锤夯实的方法。软土地单位面积由于应力扩散和传递,受到它不能承受的应力软土层产生了高度压缩,上层土由于重锤的自由下落的运动必须产生垂直向下位移,向四方推移与排挤。 重锤夯实的方法能降低公路路基的压缩性,提高地基的强度,但是也有些局限性就是公路主要为带状的建筑,导致施工场地狭小,还有就是工程中使用的机械庞大,机械数量多,在一些施工队中是不能担负使用的。通常在工程数量庞大,软土层厚,软土范围较广,其他软土处理的措施处理效果不明显,但又对这些软土路基必须进行处理时宜采用这种方式。
6.袋装沙井法
袋装沙井法主要将沙井设置在比较松软的土质处,然后在沙井上摊上砂砾,最后铺上土工布。这种方法主要是加强排水系统、缩小排水间距、加快排水速率等方面使地基紧密性能提高,从而加强地基的承载力。而其中土工布主要发挥加强稳定性能的作用。 袋装沙井法便于施工、成本较低、易于控制,同时综合经验较多。
四、软土地基深层次处理手段
软土路基深层次处理主要包括高压注浆法、石灰桩法、排水固结法、深层搅拌法等手段(深层次处理主要针对深度大于5m的土层)。
1.深层搅拌法
深层搅拌法主要通过拌和机将胶凝物与地基土拌合,形成复合型地基,从而达到增强负重性能额目的。这种方法一般适用于不超过12米的粉土或是粘性土等。
2.排水固结法
排水固结法主要在路基中建立排水设施,降低土质的吸水能力,进而增强紧密性能和抗剪性能,一般对较厚的冲填式或饱和型路基比较适用。
3.CFG、石灰桩法
石灰桩法采用机械或者人工穿孔,在地基中填补石灰,因为石灰良好的吸水性能以及化学反应,从而使得路基土质物理性质发生变化,促使复合地基的生成。石灰桩法一般对深度小于等于12m的土质适用。
4.高压注浆法
高压注浆法主要运用钻机向路基深部植入注浆管,其次进行高压喷浆,改变路基的结构,将砂浆与路基土混合形成统一体,进而达到增强路基负重能了以及避免沉降的目的。这种方法对深度达30m的地基层十分适用。
5.加固软土地基的重点
(一)道路施工的建设设计
对于软土地基的具体处理措施,要结合道路建设前的设计需要,对于路段内的地基强度等各项指标有一个具体规划。如果设计时对于地基的荷载量要求较为严格,则可以在处理过程中增加添加剂的使用,进一步的加强地基的抗压能力和强度。如果对于地基的稳定性较为雅阁要求。则可以延长地基的预压的周期,使地基的稳定性进一步加强。
(二)参照地质和施工条件
公路施工过程中,要对建设工程路段的实际地质进行充分的采样和分析工作,根据实际的地质情况合理的分配地基处理工作。在施工过程中,工期要安排合理,为路基的处理工作留有充足的处理时间。同时用于填充路基的土料要在保证质量的情况下控制成本,结合实际的施工情况,尽可能的就地取材,通过对开挖过程中的废土进行加工和处理,从新用于工程路基的填充当中。
(三)科学实际的管理工作
在对施工道路阶段的地质构造有了充分的认识以后,还要针对道路的实际建设情况和流程对地基的处理工作进行科学实际的管理。例如合理的安排地基的处理工作,既保证地基处理工作的及时完成,同时对地基做好相应的保护工作,避免施工过程中,对地基的破坏。当前,因施工管理不善而带来很多问题,例如:地基扰动、机械行走路线出错,这些会造成地基加固不均匀、场地沉降不均匀等等,因此运用科学的管理方法进行管理是很有必要的。考虑环境因素,在地基加固過程中, 应当将对周围环境的影响考虑在内。
五、结束语
综上所述,现阶段,针对公路工程软土地基施工有很多处理方法,需要针对不同的施工实际情况,采用恰当的处理方法,更好的增强软土地基的承载能力和地基的稳定性,确保公路工程的施工质量。
参考文献 [1] 潘丽勇.针对公路施工中软基施工技术的分析探讨[ J].城市建设理论研究(电子版)2011(20).
[2]曹春菊.公路施工中的软土路基处理技术浅析[J].科技创新导报,2009,10:62.
[3]潘献文.浅析软土地基处理方法及其存在的问题[J].民营科技.2012,(06).
[4]徐至钧.软土地基和预压法地基处理[M].北京:机械工业出版社,2010.