中国葛洲坝集团第一工程有限公司, 湖北省宜昌市 443000
摘要:随着经济与社会快速发展,我国道路交通领域实现了较为长足的进步,软土地基处理技术的科学性与有效性提升便是这一进步的最直观体现,基于此,本文就常见的软土地基处理技术展开分析,并对公路施工中软土地基处理技术的应用实例进行了详细论述,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键字:公路施工;软土地基处理;抛石挤淤法
前言:软土地基具备抗剪强度较低、压缩性较高、渗透性较小等特征,这些特征的出现便使得公路施工的质量往往会受到直接影响,施工后的公路也很容易出现地基下沉、路基开裂等问题,而为了从根本上避免这类问题的出现,正是本文就公路施工中软土地基处理技术的应用展开具体研究的原因所在。
1.常见的软土地基处理技术
表层处理法、强夯法、换填法、土工合成材料法、水泥搅拌桩法、静力排水固结法、碎石桩法、抛石挤淤法、反压护道法均属于常见的软土地基处理技术,鉴于篇幅限制本文仅对其中代表性较强的几种软土地基处理技术进行详细论述。
1.1强夯法
强夯法也可以被称为动力固结法,使用重锤夯击地基实现地基强度提升、压缩性降低属于这一软土地基处理技术的基本原理,强夯法最终可以追溯到上世纪60年代的英国,而我国与上世纪70年代末开始引起这一技术。对于公路施工中软土地基处理来说,强夯法在碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等软土地基的处理中表现较为优秀,不过该技术的应用对土的粒径、土层特性及其含水量有着较高要求,这在一定程度上影响了该技术的适用范围[1]。
1.2换填法
换填法同样属于常见的软土地基处理技术,挖去一定范围内的软弱土层并进行置换属于该技术的基本原理,一般的公路施工多会应用砂、碎石、卵石、素土、煤渣、矿渣等材料开展分层充填,由此实现的地基加固便能够较好满足施工需要,换填法较为适用于淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等软土地基。
1.3水泥搅拌桩法
水泥搅拌桩法起源于美国,最早可以追溯到上世纪50年代,我国使用的水泥搅拌桩法最早由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院联合研制,这一软土地基处理技术也可以被称为喷浆法和喷粉法,多用于我国当下建筑领域和高速公路施工。桩体与桩周软土通过水解、水化反应、化学反应、碳酸化作用形成复合地基属于水泥搅拌桩法的基本原理,不过这一技术在实际应用中对地基条件、湿法和干法的选择有着较高要求。
1.4抛石挤淤法
抛石挤淤法属于较为基础也较为实用的软土地基处理技术,通过在路基底部抛投一定数量的片石将淤泥挤出基底范围属于该技术的基本原理,简单、迅速、方便则属于该技术的优势所在。在抛石挤淤法的应用中,应用的片石一般在30cm以上,通过重型压路机振动碾压密实、铺设反滤层也属于该技术的应用常态,不过抛石挤淤法仅适用于常年积水的洼地、3~4m的软土、片石能够沉到底部的泥沼,这点需要引起相关施工单位重视[2]。
2.公路施工中软土地基处理技术的应用实例
3.1工程概况
为了提升研究的实践价值,本文选择了公路等级为一级、双向车道、路基宽度22.5m、全长11.029km的公路施工实例,通过勘探发现该工程所在地区域的土质为典型软土且含水率较高,为了设法保证该工程的整体质量,施工单位决定对其开展软土地基处理。
3.2处理方法
结合研究对象所在地软土实际情况,施工单位最终确定了“土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土”、“抛石挤淤+土工格栅+改良土”两种软土地基处理方法,前者主要用于淤泥厚度较小的路段,后者则用于淤泥比较厚且水位较高路段,具体处理方法如下所示:(1)“土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土”。由于研究对象所在地软土路基的淤泥上方存在55~75cm厚的亚黏性土,因此施工单位希望能够在软土地基处理中最大化亚黏性土层的作用,以此实现地基的更好稳定,这也是施工单位最终选择了“土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土”处理方法的原因,由此该软土地基下较高的地下水位对公路沿线稳定性的影响也将实现较好抑制,毛细作用带来的负面影响也将降到最低。
(2)“抛石挤淤+土工格栅+改良土”。地基下的淤泥一旦超过2~3m,软土地基的处理难度就将实现直线性提升,因此施工单位采用了“抛石挤淤+土工格栅+改良土”方法进行软土地基处理,这样清淤处理质量就能够得到较好保障,路基的稳定性提升、沉降控制也将获得较为有力支持,单纯使用抛石挤淤法可能引发的路基不规则沉降问题也能够实现较好避免。值得注意的是,该公路工程抛石挤淤法的应用需要考虑土体黏聚力对抛石高度带来的影响,经施工单位计算与验证得出了表1所示的土体黏聚力对抛石高度的影响。
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表 1 土体黏聚力对抛石高度的影响
黏聚力c/kPa 抛石总高度H/m 泥面以上抛石高度h/m 2.5 6.24 2.24 10.0 8.64 4.64 17.5 11.12 7.12
3.3技术措施
3.3.1淤泥层厚度小路段
作为研究对象的公路工程淤泥层厚度小路段采用的是“土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土”软土地基处理方法,具体技术措施如下所示:(1)清理。具体施工前施工单位开展了深入的地表清理工作,杂草、腐蚀土、芦根均属于清理对象,清理完成后还需要进行地表的整平。(2)测量放线。结合设计要求开展测量方向,路基两侧边脚、边沟属于测量的关键点。(3)土工格栅的铺设。提前做好沟壁清理后即可开展土工格栅的铺设施工,格栅搭接宽度被控制在20cm内,绑扎使用了22号铅丝。(4)填筑山皮土。施工单位使用了推土机进行山皮土的填筑,并将填筑的厚度控制在了50cm 左右,这一施工过程中施工单位派专人负责了山皮土的高程观测,以此实现了该环节施工的高质量整平。(5)第二层土工格栅的铺设。同样施工流程,但铺设完成后需进行碾压。(6)第一层改良土的铺筑。保证配合比的科学并控制填筑厚度在50cm左右,为了避免淤泥层厚度小路段软土地基处理出现质量问题,施工单位保证了85%以上的压实标准并开展了科学检验。
3.3.2淤泥层厚度大路段
淤泥层厚度大路段采用的是“抛石挤淤+土工格栅+改良土”软土地基处理方法,具体技术措施如下:(1)应用抛石挤淤法。为了保证淤泥层厚度较大路段的淤泥得以实现较好处理,施工单位应用抛石挤淤法开展了软土地基处理施工,这一施工将高度控制在了30cm以上。 (2)抛石底脚。为了更好保证淤泥层厚度大路应用质量,施工单位使用竹竿对坡脚的位置进行确定,由此在推土机和挖掘机的支持下便开展了深部填筑,施工规格确定为30cm并辅以找平处理,最终使用振动压路机进行了碾压。(3)综合检测。完成片石的填筑后,施工单位立刻开展了填筑宽度、压实情况、填筑高度的检测,在确定检测结果符合设计与标准要求后,施工单位才开始进行后续施工。
结论:综上所述,软土地基处理技术在公路施工中发挥着重要作用。而在此基础上,本文涉及的某地一级公路软土地基处理实例,则通过抛石挤淤法的应用、具体施工环节的详细论述直观证明了研究的实践价值。因此,在相关领域的理论研究和实践探索中,本文内容便能够发挥一定参考作用。
参考文献:
[1]段志刚.公路施工中软土地基处理技术应用研究[J].交通世界,2016,(32):12-13.
[2]曹金海.软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].建筑知识,2016,36(03):145.
论文作者:李浩杰 郑自才
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2019/3/12
标签:土地论文; 格栅论文; 土工论文; 淤泥论文; 技术论文; 施工单位论文; 公路论文; 《基层建设》2017年第33期论文;