山西省夏县公路管理段 山西 044400
摘要:软土地基的处理,对道路的正常运营与优良路况有着关键的意义,也是确保行车安全与行车速度的重要内容之一。在实施软土地基施工前,要对软土地基场地实施勘察,而且实施精心设计,根据现实状况选取科学合理的处理方法,加强软土地基的稳定程度和土地承载力,从而确保公路项目的质量。
关键词:公路工程;软土地基;处理技术
1软基处理在公路工程施工中的必要性
1.1公路软土路基的特点分析
淤泥和淤泥质土在工程上统称为软土,其成分主要由粘粒及粉粒组成,常呈现絮状结构,并含有大量机质,软土的天然含水量大,有的可高达 200%。孔隙比在 1-2 之间,个别可达5.8,具有较高的压缩性。软土强度较低,粘聚力很小,标准贯入击数普遍很低,通常小于5。其渗透性较差,渗透系数一般小于 10-5mm/s,固结速度缓慢,若软土层厚度超过 10m,要使土层达到较大的固结度往往需要 5-10 年之久。并具有明显的结构性和流变性,灵敏度通常大于 4,一旦受到扰动,其絮状结构易受到破坏,土的强度显着降低;在荷载的作用下,因缓慢剪切变形抗剪强度逐渐衰减,在主固结沉降完毕后还可能产生相当可观的次固结沉降。
1.2软土地基的危害性
软土最常见的工程地质问题是软土地基的变形破坏。软土的承载力低,抗剪强度也非常低,更低的长期强度,常常造成地基丧失强度而出现挤出破坏;软土压缩性非常高,沉降变形量大,经常发生因为地基下沉造成基础变形或开裂,甚至导致建筑物或构筑物破坏;软土的含水量大,多接近或超过其液限而变软塑或流塑状态,而且由于其固结排水不畅,地基增长缓慢的强度,沉降的延续时间非常长,影响项目建设的工期与项目质量;软土的成分与结构复杂,常常不均匀的平面分布和垂直分布,容易让建设项目出现不均匀沉降,形成裂缝甚至破坏。
1.3处理软土地基的必要性
在以前的公路项目中,因为对线路等级的要求不高,而且路桥施工还不多,所以对软土地基的处理并不多。可是随着交通运输业的迅速发展,公路桥梁施工增多,对路基的处理工程也越来越多。软土地基具备非常大的危害性,处理不当会导致严重后果,所以保证公路工程安全施工和运营,一定要妥善处理软土地基。
2常见的软土地基处理方法对比
我国从20世纪60年代开始就采用了许多方法对软土地基进行处理,积累了一定的经验。传统的施工处理方法有灰土桩法、灌浆法等。经过了50多年的发展,软土地基处理技术有了新的进步,出现了强夯法、深层水泥搅拌桩法、排水固结法、抛石挤淤法、置换填充法等新型的施工技术,在技术上已经有了一个质的飞跃。采用适宜的施工技术方案,可提高软土地基的施工处理效果。由于软土地基的物理特性、地理条件等存在差异,这就需要在公路工程施工中充分掌握软土地基的实际情况,遵循经济实用、因地制宜、减少地基处理时间等原则,在众多的软土地基处理方案中选取最为合理的施工方案,实现对公路工程施工的科学有效管理,避免因施工不当而造成公路在使用过程中存在安全隐患。
3公路工程软土地基施工技术的应用实践
3.1工程概况
以某工程为例,公路等级为一级,路基的宽度为22.5m,全长为11.029km,双向车道,其荷载的等级挂车-120,汽车-超20级。通过地质勘探,确定该区域的土质为软土,并且含水率非常高,为确保工程的顺利展开必须对其进行科学的处理。
3.2软土路基施工方法
针对淤泥厚度比较小的路段,使用土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土方式进行处理。因为在淤泥的上面有55~75cm的亚黏性土,其具有一定的稳定作用,所以针对这种情况可以通过积水排除法进行解决。图1为抛石挤淤软基处理,图2为抛石过程。
图2抛石过程
此外,因为该土质的地下水位比较高,所以公路沿线的水稳定性也比较差,而通过使用山皮土同土工格栅的方式则不仅能够有效的提高地基的稳定性,还能有效的降低毛细作用对地基的不良影响。针对淤泥比较厚而且其水位也比较高的路段,则采用抛石挤淤+土工格栅+改良土的方式对其进行有效的处理。通常情况下如果淤泥的厚度在2~3m时,很难对其进行清淤处理,而且对其进行排水处理也是非常的困难的。采用这种方式对其进行处理,并通过对路堤进行加宽,不仅提高了路基的稳定性,而且还对路基的沉降进行了有效的控制。现场施工如图3所示。
3.3软土路基施工方法技术措施
3.3.1淤泥层厚度小路段
(1)在施工之前要先对地表进行清理、整平,将地表存在的杂草以及腐蚀土以及芦根进行仔细的清理。(2)进行测量放线。在测量放线时要严格依据施工设计图纸以及相应的工艺流程来实施中线的测量工作,其中最为关键的就是对路基两侧的边脚以及路基边线和边沟进行有效的测量,并且确保测量工作的精确性。(3)土工格栅的铺设。在实施该项工作时,要提前把一侧的沟壁进行有效的清理并且在铺设土工格栅时也要沿着该侧的沟壁向着另一横侧进行铺设。在铺设过程中,对于格栅搭接的部分要合理控制宽度,一般都在20cm以内,再用22号的铅丝沿着搭接的部位进行逐渐的绑扎,在铺设完成以后对其进行排压整平,通常情况下铺设的范围要控制在设计的范围以内。(4)填筑山皮土。在填筑时一般都会使用推土机或者装载机,厚度最好控制在50cm,而且在填筑的过程中要对山皮土的高程进行科学的观测,填筑完成后将其进行整平处理,并且严格按照施工规范对其进行碾压。(5)第二层土工格栅的铺筑。在进行铺筑时要依据放样的位置从一侧向着另一侧进行铺设,而且铺设完成以后还要对其进行碾压。(6)实施对第一层改良土的铺筑,在进行该项工作时,要事先做好土与石灰材料的化验分析工作,通过科学的配合比来对土壤实施改良试验以及灰土的拌合工作,此外还要严格按照相关的技术标准来对灰土的含水量、铺设厚度、宽度以及压实度进行科学的控制。首层的填筑厚度要控制在50cm,并对宽度、压实度进行严格控制,一定要把压实标准控制在85%以上,并且对其进行科学的检验,只有在满足施工要求以后才能实施二层的铺筑操作。
3.3.2淤泥层厚度大路段
对于淤泥比较厚而且水位高路段,首先需要通过抛填片石的方法进行处理,同时要保证其高度不低于30cm。其次就是进行抛石底脚的工作,使用竹竿对坡脚的位子进行确定,然后通过湿地推土机以及挖掘机对其进行深部填筑,填筑的规格要控制在大约30cm,在抛石顶面高出水面或淤泥的顶面20cm以后对其进行找平处理,再通过振动压路机对其进行碾压。第三,在完成片石的填筑之后,要及时做好填筑宽度、压实情况、填筑高度的检测,在检测合格之后再进行后续施工。
3.4提升施工人员的技术水平
针对路桥工程施工人员整体素质不高、技术能力不强的情况,施工单位要注重改革人力资源管理办法。在人才引入方面,应聘用具有一定经验和资质的人员进行现场施工。在人才培训方面,要让掌握了先进施工技术的技术人员,言传身教地带动其他技术人员去学习和应用新技术。同时,定期对施工人员开展技能培训,并制定相应的考评机制,激励员工提升施工能力,或合理淘汰技术水平低下的施工人员。通过优胜劣汰的用人机制,提升公路工程施工人员的综合素质和技术水平。
结论
软土地基是公路工程施工中比较常见的地基形式。软土地基处理不好,往往会影响公路工程的施工进度和施工质量。这就需要施工方、监理方的相关人员意识到软土地基处理的重要意义,熟练掌握和灵活应用地基处理技术,提升施工水平和监管力度,保证公路工程顺利完工。
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论文作者:王振国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/3
标签:土地论文; 对其论文; 淤泥论文; 公路论文; 格栅论文; 地基论文; 土工论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;