公路工程软土路基施工技术应用研究 吴桂明

发表时间:2018/7/12   来源:《新材料.新装饰》2018年2月上   作者:吴桂明
[导读] 软土地基极易变形,有的在填筑过程中因路基变形而无法定型铺筑路面;有的即使勉强铺筑了路面,但由于软基变形,未待交工验收路面就开始失去稳定和平整。

(中国水利水电第九工程局有限公司,贵州省 贵阳市 550081)
摘要:软土地基极易变形,有的在填筑过程中因路基变形而无法定型铺筑路面;有的即使勉强铺筑了路面,但由于软基变形,未待交工验收路面就开始失去稳定和平整。如果不在修建公路的过程中采取有效措施进行处理,那么整个路基会随着交通量的增大而加速沉降,出现路面沉陷,桥头跳车等病害,直接影响到交工后公路的使用。为保证软土路段能满足高速公路的使用要求,必须对软基进行处理。
关键词:软土路基;路基施工;

 
        软土地基有时会发生在填筑过程中,由于路基的变形而不能对铺筑路面进行定型工作;还会发生在对路面进行铺筑后,由于软基的变形使得路面失去平整及稳定。面对这种情况,如果不在公路的修筑过程中对其采取有效的处理措施,就会导致整个路基由于持续增大的交通量而加速沉降,进而致使整个路基由于失去稳定性而被破坏,随之出现路面沉陷等现象,对交工后公路的正常使用产生直接的影响。因此务必要对软基进行一定的处理,使其能够投入正常的使用。
        一、软体路基的概述
        软土指的是压缩性高且强度较低的软弱土层,通常可以将其分为淤泥、淤泥质土、软粘性土、泥炭以及泥炭质土等几种类型,在我国的山涧谷地、滨海平原、湖盆地周围以及河口三角洲等地都有十分广泛的分布。软土的主要工程特性包括流变性显著、天然含水量大、压缩性高、孔隙比大、灵敏度高、透水性差以及抗剪强度低等。
        1.1沉降处理。主要是加速软土地基的固结沉降和减小总的沉降量两个方面。例如砂井排水法、挤密砂桩法、超载预压法等方法都是这种情况。
        1.2稳定处理。就是采用各种措施使软土地基在尽可能短的时间内完成沉降,从而达到路基的稳定。像换填法、水泥粉煤灰碎石桩、反压护道等方法都属于这种情况。
        二、运用软土地基处理技术应考虑的因素
        2.1道路形状的需求。程中采用何种施工技术。如宽而低的路堤就不适合用换填法,这样的方法造成道路容易损坏,形状窄而高的路堤,下面地基容易被换填。越宽越高的路堤,地基产生压力大的情况容易引起粘土层的下陷。根据道路形状的需求采用合适的施工技术方法最为适宜。
        2.2道路的要求。普通公路的建设一般可以先对路面的路基进行铺设,在沉降结束后再铺设正式路面。高级别公路的建设要求相对比较严格,公路的建设实施一定要运用最有效的沉降处理技术,只有这样才能保证公路的平整度符合标准。
        2.3公路建设施工环境。公路施工中很多环境因素也能影响施工质量,如地下水,地质、噪音等都应该在考虑范围之内。如果地基特别软或者路堤高度特别高就容易破坏周围路基,引地基的沉降和隆起等问题。尽量减少这些现象对施工进程的影响,适当的运用剪切变形的方法,或者采用其他方法尽量把环境带来的影响减到最小。
        2.4道路所处位置。公路施工中只要粘土层下陷范围不大,路面平整度基本还能保持。另外一种情况,在道路与构造物相连的地方粘土层下陷就容易造成十分危险的错台状况,路基稳定性差,桥台受到泥土压力也大,因此道路侧向位移的情况屡屡发生。减少事故发生、建设高质量公路,采用稳定方法严格处理构造物邻接地段的各种问题。
        三、公路施工中软土路基的施工技术处理分析
        3.1换填法。基础下的地面不能太深时可以使用换填土的方法进行施工,在一定范围内用质地坚硬,强度高,性能稳定,具有耐腐蚀的砂,砾石和卵石,粒土,石灰土,炉渣,矿渣等分层填充材料进行软弱土的挖掘和换填。使之成为良好的人工地基,以达到符合要求的公路路基。


也可以直接用人工或机械方法对地基软弱土层较薄和上部荷载不大的表面进行压实,夯实,振动密实的处理,从而达到加强路基的目的。
        3.2排水固结法。排水固结法的施工是在公路路基中设置沙井并在沙井中进行垂直方向上的排水的方法。在建设施工之前,利用结构自重逐步分级加载或在场地先行加载预压,使土壤整体孔隙水排除而逐渐固结的方法。从而达到时道路路基沉降下去,同时提高路基强度的方法。因此排水固结是饱和的或者是软粘土地基荷载的作用下,把土中的水渐渐的排出的工程,同时达到空隙体积变小,致使地基固结变形。同时保持土壤在超静水压力逐渐消失的时候其中的有效应力能够很好的增加,进而提高地基土的强度。
        3.3砂垫层法。公路路基施工中的砂垫层的方法主要目的是为了排水,因此施工中最好选用粗砂进行施工填筑,砂粒径小于0.074毫米的砂的含量不应该超过15%的含量。应首先由测量组精确放出砂垫层的精确边界在进行适当的灌注。同时应把路基的沉降量考虑在内。施工的初步宽度要做好。防止路基沉降之后导致路基的宽度不到标准。在沿线用盛满沙子的编织袋排好做成挡砂堤。挡沙堤的高度要控制在和砂垫层的高度保持一致。在沙堤的外部设置相同的斜坡保证汽车卸砂时能够准确到位。同时使用推土机进行配合平整,施工工程中应做好相应的检测,每隔2到3米设置一个检测站进行及时检测。砂垫层的厚度控制上要控制好松铺系数,其松铺系数应该控制在1.10为最好。
        3.4抛石挤於法。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。
        3.5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。
        3.6高压喷射注浆法。高压喷射注浆法主要是采用特殊的钻孔设备对路基进行加工,依据施工设计的深度进行钻孔作业,施工人员需要在钻孔机钻杆的一端安装喷嘴,使水泥喷浆在高压的作用下喷射到土体中,在此作业过程中,钻杆要随着土体一起搅动并旋转上升。水泥浆与吐粒混合并凝固硬化后形成具有高强度以及防渗性较高的圆柱状水泥土固结体,从而有效提高路基的承重能力,是一种有效处理软土路基的施工技术。
        结束语
        随着社会经济快速发展,我国公路建设对路基的要求也越来越高,当今经济社会对科学施工技术的客观要求催促我们在公路建设这一领域要做到不断创新、不断学习、不断进步。
参考文献
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[3]刘冯.探讨公路工程软土路基施工技术[J].科技创业家,2013,05:31.
[4]陈云勇,李丽民,应海见.高速公路软土路基沉降处理方法研究[J].公路交通技术.2012(05).

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