公路路基软土地基的加固措施论文_周亚民

公路路基软土地基的加固措施论文_周亚民

周亚民

四川公路桥梁建设集团有限公司机械化施工分公司 四川成都 610200

摘要:在进行公路工程的施工建设工作时,经常会遇到软土地基的情况。一旦软土地基的处理工作存在问题,将造成路基的强度降低、承受力下降,进而影响到公路的使用质量。本文先对公路软土地基的特点以及加固原则进行探讨,并研究公路路基软土地基的加固措施。

关键词:公路路基;软土地基;加固措施;

1引言

随着国内交通压力的不断增加,我国对于公路的承载力要求不断提升。现阶段在进行软土地基的加固工作时,要根据施工现场的具体状况,采用可行、合理的加固技术进行地基的处理,并且要注重施工技术以及施工工艺的应用水平,来提升公路工程的运营质量。

2地基加固处理设计

针对软弱地基周边环境、地质条件,进行了地基加固处理设计,采用微型钢管桩进行加固处理,提出如下的处理方案:加固处理范围:ZK3+988~ZK4+022,纵向长度34m;应严格按照如下顺序和要求加固地基:1)先挖除1m厚素填土。2)以下1m打微型钢管桩注浆孔。注浆孔间距800×800mm,ZK3+988~ZK3+993段平均深3m,ZK3+993~ZK4+022段平均深4m,根据素填土及粉质粘土厚度确定钢管桩长度。微型钢管桩注浆孔孔径130mm,内置Ф89×6花管。本阶段钢管顶端应外露250mm。3)在注浆加固处置区域顶面浇注200mm厚C25混凝土作为止浆层,本阶段钢管顶端应外露50mm,然后通过注浆钢管对地基进行注浆加固。注浆浆液采用M20单液水泥浆,注浆初压 1.0 ~ 1.5MPa,要求施工必须精确到位,保证注浆后 Ф89×6花管置于孔径 130mm 的钻孔中央。

3公路路基软土地基的概述

3.1软土地基的主要特点

所谓的软土地基,主要是指地基中含有较多的淤泥、淤泥质土以及一些天然的强度低、压缩量相对较高的软土。软土地基的透水性很低,并且土质中含有较高的有机物质。一般来说,软土的天然含水量大多都在30%到70%左右,并且软土地基的孔隙比在1.0到1.9之间。对于软土地基来说,其压缩系数大多在0.005到0.02之间,并且地基的抗剪强度相对较低。软土地基有着较强的触变性与流变性,因而在进行公路路基的修筑过程中,对于工程施工质量将会造成严重的影响。由于受到土质的影响,导致了软土地基的稳定性相对较差,并且固结系数很小,其有着较强的扰动性,处理不当将导致地基沉降等问题的发生。对于公路软土地基来说,其主要包含以下三点性能特点:其一,软土地基的渗水性能相对较差。我们可以认为软土地基是不渗水的,因而在进行软土地基的加固处理时,要做好相应的排水工作。排水过程中,地基将会出现明显的沉降问题。其二,软土地基有着较强的压缩性。对于软土地基而言,其主要由饱和粘土构成,如果软土地基受到强烈的压力作用之后,将造成软土地基发生严重的形变,进而导致路基出现不均匀沉降等问题。其三,软土地基的承载能力较差。在进行软土地基的施工工作时,由于受到其自身基本组成结构的影响,将导致软土地基由原来的固体状态转化为流动状态的土体,进而导致软土地基的承载能力下降。

3.2软土地基的加固原则

路基作为公路工程的主要承重结构,其施工质量将直接影响到整个公路工程的运营效果。因而,在进行路基施工之前,要做好软土地基的加固与处理工作。一般而言,在进行软土路基的加固处理工作时,要遵循以下几点原则:首先,施工前技术人员要对路基的情况进行全面的验算。这一过程中,要做好路基沉降度的预算工作,同时要参考路基具体状况做好路面使用年限的设计。其次,如果确定相关路段为软土地基,那么要进行相应的地质勘查工作,并且要把勘查结果与原有的软土地基资料相对比,同时还要做好数据的整理工作,进而可以为公路路基的设计、布线等环节提供数据支持。另外,在进行软土路基的处理工作时,要根据施工现场的具体状况合理选择加固方法。加固施工前,要对施工现场的环境、水文等条件进行研究,并且加固过程中要遵循就地取材、材料过度等原则,尽可能的降低施工成本。

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4公路路基软土地基的加固措施

4.1表层处理技术

对于软土地基的加固工作来说,可以采用表层处理技术进行加固,该技术主要包含三种方法:其一,就是表层排水法。在应用表层排水法进行路基加固工作时,需要在填筑前进行地表水的排除工作,进而可以降低地基表层的含水量,确保工程的顺利施工。这一过程中,大多会用开挖水沟的方法,施工时在地基表层开挖0.5*0.5m的水沟,并且回填透水性良好的砂砾。其二,就是砂垫层法。对于砂垫层法而言,施工时要参考路堤的高度以及软土的厚度来确定出软土地基的顶面。之后,再设置0.6m到1.0m厚的砂垫层,其可以作为软土层的上部排水层,进而加速软基的沉降、减少固结时间。由于砂垫层法在施工过程中操作简单、方便,并且施工中不需要要到一些复杂的施工机械,因而现阶段有着较为广泛的应用。其三,就是稳固剂表层处治法。在应用稳固剂表层处治法进行软基加固时,需要用到生石灰、熟石灰以及水泥、土壤离子稳固剂等相关的材料。施工时通过在表层地基土中进行拌合,可以提升地基的压缩性与强度特性,进而实现对路基的加固。

4.2深沉搅拌桩

深沉搅拌桩针对软土路基,主要表现在提高其承载能力、减少地基沉降量方面。利用水泥或者石灰等材料,经深层搅拌机与原样软土进行搅拌,然后经过一系列物理及化学作用形成一种特殊的混合柱状体,该种柱状体不仅具有较高的强度,同时还有较好的变形特性和水稳性能。深沉搅拌法分为两种:一种是粉体喷射搅拌法;另一种是浆液注入搅拌法。所谓的粉体喷射搅拌法指的是利用水泥、石灰等粉体材料作为固化剂,就地将固化剂与软土进行混合搅拌,经一系列化学与物理反应,使软土层变得更加坚固与稳定。浆液搅拌法则是将水泥和外添加剂通过一定的比例倒入搅拌池中进行混合,然后也是经搅拌头喷嘴中挤入软土进行搅拌。

4.3强夯技术

现阶段,在进行湿陷性黄土地基的处理工作时,通常会用到强夯法。但是,在进行饱和度较高的粘性土的处理过程中,不会收到较好的处理效果,尤其在进行淤泥质土的处理工作时,不能选用这一方法。国内外的一些工程案例表明,软土强夯的效果和软土本身的性质有着较为密切的关系,对于那些孔隙比>1.5、含水量>60%的土质,不能采用这一技术进行加固,同时如果土中粒径小于0.005mm的成分超过了30%,那么也不能使用这一方法进行加固。如果施工过程中采用该技术进行软土路基的加固,那么施工过程中一定要配合相应的排水工作。施工过程中,可以使用强夯加袋装砂井(或者是塑料排水板法)进行排水工作,这样一来可以尽快的排除掉软土中存在的水,同时还能有效的缩短固结时间,进而提升地基的强度。另外,还可以采用强夯挤淤加固法进行软基的加固。施工现场如果淤泥的深度超过了三米,那么就不适合再用换填法进行处理。这一过程中,可以采用大石块沉入淤泥的方法进行加固,并且这一方法可以提升基底的承载力,下表1为路基填料强度的最小值。另外,施工时可以在软土上铺一层碎石或者是一些其他力学性能相对较好的材料,这样一来可以在强夯的作用下,确保碎石挤入到软土层中,进而提升施工现场的软土力学性能。

表1 路基填料强度的最小值

4.4粒料桩加固法

粒料桩不同于其他处理方法,该种方法是先采用振动或者冲击的方式在软土地基中成孔,然后将碎石、砂砾等散粒材料压入土孔之中,以此形成大直径密实桩体。但是,粒料桩对于不同的地基情况采用的形式也不尽相同。对于松散的砂土主要采用挤密的形式进行,而黏土性质的地基所采用的粒料桩法其实也就是换填法,就是用性能较好的碎石、砂砾等将不好的地基土替换下来,并与周围的土体组成一种复合地基,提高地基的稳固性。

5结束语

在进行公路工程的施工建设过程中,难免会遇到软土地区的施工工作。在进行公路路基软土地基的加固工作时,要结合施工现场的具体状况合理进行施工方法的选择,同时要对施工环节的技术与工艺进行严格的控制,提升软基的加固质量,确保我国公路交通事业的健康、快速发展。

参考文献:

[1]高海燕.公路软土路基处理技术的应用分析[J].黑龙江科学,2014(1):87-88.

[2]罗志军.公路施工中软土地基处理的施工技术探讨[J].科技传播,2014(14):91-92.

[3]王绍伟.软土路基施工管理工作重点的探析[J].路桥工程施工技术,2010(10):45-46.

[4]徐成武,张建利.公路软土路基处理加固施工技术[J].民营科技,2013(3):295-296.

论文作者:周亚民

论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期

论文发表时间:2018/9/6

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