【摘要】众所周知,公路在我国各项经济蓬勃发展的过程中发挥着至关重要的作用。软基在公路建设中是一种常见的特殊路基,如未处理,将使路基产生不均匀沉降,导致路面产生破坏。因此,必须根据软基实际情况,制定有效的软基处理技术,以保证软基处理的有效性。【关键词】公路建设过程;软基处理技术
作者简介:张文魁;图木舒克市天河路桥工程建设有限公司
doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.02.1720
引言
在我们国家不断走向繁荣发展的过程中,加大了公路运输需求量,公路基础设施建设速度不断加快。随着一般公路里程数量的不断增加,穿越软土地区的公路线路数量将不断增加,同时公路的水平也在不断提高,对公路工程质量的要求日益严格。公路软基的研究和处理已成为加快施工进度,降低成本预算,确保项目质量的关键因素之一。
1软土地基特征
所谓的软土地基是一种低强度,高度可压缩的软土地基。软土的特点主要表现为土壤含水量高,空隙率大,含水率在34%-72%,孔隙比要在1.0-1.9之间,饱和度在95%以上,液限一般在35%-60%,塑限指数为13-30,结构紧凑。黏土,软粘土和湿陷性黄土地层一般称为软土地基
2公路建设过程中的软基处理技术
2.1强化动态夯实技术
动态夯实技术主要通过高强度冲击地基结构,挤压路基周边的浮土,夯实加固可分为以下三个部分。1)动态替换。主要有两种形式:桩替换和整体替换。通过夯实路堤浮土,对砂砾和砾石桩中进行浇筑,提高路基周边稳定性。冲击力通过高强度的夯实后再进行充填。2)动态合并。通过冲击力的冲击,促进冲击波进行土层结构的破坏,土层受到冲击后,在个别位置出现一定数量的缝隙,由于间隙的存在能够确保土层结构中的水顺利排出,进而实现软土的凝固,这是施工原理中的动态固结方法。根据以往高速公路建设测得的数据,进行高强度的冲击后,会影响路基涂层的下降。路基压实后,土层沉降的高度会增加,两者存在一定的正比关系。3)动态压实。所谓动态压实就是土层与地基之间存在微小距离,然后通过高强度冲击实现路基强度的提升。
2.2换填处理法
运用换填处理法展开对软基的处理,主要是在一些土质非常松软的路段,会取得不错的处理效果。对换填处理法展开具体应用,是结合路基承受的实际压力,以此为主要的依据,对软基中换土的具体深度展开分析。确定好换填的深度之后,将路基地面下的浅土层,主要是用稳定以及坚固的材料展开处理,从而实现换填处理。这样可以让路基的坚固性以及稳定性更加符合相关的要求,为后续公路建设施工的开展打下基础,另外是换填处理法,优势就是原理简单,处理的方法也非常简单,成本低,也有不错的应用性,让路基得到夯实。因此在国内各地区的公路建设中,换填处理法是十分常用的一种方法,取得不错的处理效果。另外是在换填处理法的实际应用中,对换土深度进行确定是至关重要的。
2.3水泥搅拌桩施工技术要点
当前期准备工作完毕后,桩机进场安装调试并确认正常后移至桩位处开始施工。(1)将搅拌头对准桩位中心并开启钻机,使搅拌头沿着导向架垂直向下对土体进行切割,与此同时启动灰浆泵,向孔内喷入水泥浆液,然后使两组叶片正反向同时旋转,边切割边搅拌土体,直至达到设计深度为止;(2)对内外钻杆的旋转方向进行改变,从而使叶片收缩至设计直径,当达到设计深度后,在桩底进行浆液喷射,时间控制在10s左右,然后将灰浆泵关闭并向上提升搅拌机,使两组叶片正反向旋转对水泥土体进行搅拌,直至孔底;(3)待单桩施工完毕后,应及时对桩头进行修整捣实,然后将设备移至下个桩位并重复上述操作,直至所有桩位完毕为止。
2.4砂砾垫层施工技术要点
(1)清除施工现场内地表上的所有附着物,然后进行整平、压实作业,为便于排水可修筑一定的横坡;(2)由专业测量人员对整平碾压好的路段进行标高和宽度测量,检测压实度是否达标,如果存在不符合设计要求的路段则应及时进行处理。根据设计图纸,在施工现场准确测放出砂砾垫层的边界线并打设保护桩,这样能够在边界桩遭到破坏后进行快速恢复;(3)按照设计图纸中给出的砂砾垫层厚度,结合试验段所得的松铺系数,通过边界桩挂线的方法,对砂砾垫层的铺设厚度进行控制,以此来避免原材料浪费。在基底以2.0m为边长,用石灰粉画出方格,对每个方格中应当铺设的砂砾方数进行计算并控制卸料量[2];(4)摊铺碾压是砂砾垫层施工的关键环节,本工程中,砂砾摊铺采用的是倒推的方法,能避免出现砂砾未碾压前运料车开至料顶导致的表面不平整问题,影响松铺厚度的情况发生。砂砾料铺设时,可使用推土机将砂砾推送至距离边界线10~20cm左右的位置,然后由压路机进行碾压密实,因施工机械无法对角落和边界线处进行碾压,需采用人工辅助的方法进行施工;(5)砂砾垫层推平碾压完毕后,应当及时进行平整度、压实度检测,如果局部不合格则应进行处理。
2.5高压喷射注浆法
高压喷射灌浆法是在土层中放置一个带有特殊喷嘴的注浆管,高压喷射器用于固化泥浆和土壤。泥浆固化后,在土壤中形成固化体,并与桩之间的土壤形成复合基础,从而增加了地基的承载力,减少了地基的变形并达到土壤增强的目的。
2.6排水固结法
软基的特征是土质较软,大部分均是由黏土和粘浆构成的。所以,在建设软弱地基时,应当根据软基的性质来认真分析,制定多种科学的处理方法。排水固结法包括堆载预压与真空预压。堆载预压在提升土体总压力的前提下来提高土体内部应力。以土料、砂料和路堤本身用作荷载,预压被处理的路基。软基在该附加荷载影响下,形成正的超孔隙水压力。通过一段周期后,超空隙水压力慢慢消散,土内有效应力逐步加大,地基土出现固结,出现垂直变形,而且强度也不断提升。但在真空预压阶段空隙水压力下降、有效应力加大。软基内安装一层密实的薄膜,于膜底部抽真空,产生压力差,该压力称作“真空度”,于砂垫层内产生的真空度经垂直排水通道朝下传送,进而导致土内孔隙水压力下降,令土体空隙内的气与水顺着垂直排水管道渗入,最终汇到砂垫层通过泵抽出,提高排水固结质量。
2.7加筋法
(1)先检查施工地段的软土深度以及承载性能,并利用排水槽处置地表积水,地面的清洁与干燥以后利用推土机整平。(2)测试砂砾垫层敷设的级配,选择最好的物料配合比,添加设计水量来拌合材料,全面考量倒料车总量、敷设厚度和摊铺面积等信息,借助平地机来摊铺,合格后再碾压处理,确保压实度满足工程需要。(3)上个环节检查合格后敷设有纺工布,在确保有纺公布拉直平整的基础上贴合砂砾层,并确保良好的松紧度,仔细检测敷设质量。(4)保证有纺工具科学的应用性能,满足工程需求以后再敷设下一层砂砾层,仔细检查是否满足工程所需的平整性。(5)在上述环境满足工程要求以后借助推土机敷设填土,满足工程要求后敷设第二层。
结语
在高速路的建设过程中,如果忽视软土路基的处理,很容易造成高速公路施工质量无法达到施工标准,本文根据高速公路施工过程中所采用的各项技术进行深入剖析,以提高软土路基的施工质量,进而保证高速公路能够正常投入使用。
参考文献:
[1]何长明,黎军.真空联合堆载预压法处理深厚软土试验研究[J].岩土工程技术,2019(2):115-120.
[2]牛东伟.土工格栅加筋砂垫层下卧软土地基承载性能影响分析[D].太原:中北大学,2019.
[3]罗斌,强小兵.不同特征滤膜真空联合堆载预压结合排水强夯法处理吹填土的施工技术[J].广东交通职业技术学院学报,2019(3):10-15.