摘要:随着经济和社会的发展,我国的公路工程有了较大的发展,而软土地基施工作为公路工程中的重要组成部分,其施工技术更尤为重要。因此本篇文章从公路工程软土地基的特点入手,然后主要分析了公路工程软土地基施工中的技术处理要点。
关键词:公路工程;软土地基;特点;施工技术;处理要点;
引 言
软土路基处理是公路施工过程中较常见的技术难点,相关部门一直在加强软土地基处理技术的研究,然而在项目的施工过程中依然存在一些问题,因此,对软土路基的施工技术进行探讨,对提高工程施工技术水平,促进基础工程建设有重要的意义。
1.软土地基的特点
1.1 含水量高
软土的不稳定性在于其含水量较高,影响施工的质量,在施工中,对土壤地基施工有着严格的含水量要求。软土地基在含水量上区别于正常地基,含水量过高,容易影响工程的施工,使施工质量无法得到保证,影响使用寿命和安全。
1.2 压缩能力强
在通常情况下,主要是按照压缩系数进行判断的。由于软地基液限正比于压缩系数,且随着液限的的不断增大,使得压缩系数也增大。
1.3 渗透性较差
施工中需要进行排水工作,而软土地基的渗透性较差不利于排水工作的开展,一定程度上会阻碍工程周期的有效完成,进一步影响到工程的施工效率和工程施工的稳定性。同时,软土地基较差的抗剪能力也在一定程度上影响了工程的排水工作。
真空预压在软土路基里的应用
2.1真空预压在软土路基里的应用意义
真空预压法可有效处理软基,具有成本低、周期短、效果显著等特点,在目前很多工程领域都得到广泛应用。真空与堆载预压的联合是将真空预压作为发展基础的。施工中首先要在软基表面设置水平方向的排水垫层,再设置垂直方向的排水体,利用封闭膜隔绝空气,并采用适宜的密封技术,由水平方向排水垫层中的管道进行抽气,使膜下整个区域变为真空,进而产生内外气压差,从而促使地基在这种作用下不断排水固结。在正式抽气后,保持一段时间,然后在抽真空同时进行堆载。地基固结完成后,无论是土体真空压力,还是填筑后产生的附加应力,都将成为有效应力,使地基整体承载力得以大幅提高。
真空与堆载预压的联合运用两种不同的荷载一同发挥作用,加速地基土排水,逐渐降低孔隙水实际压力,提高有效应力,使地基土在较短的时间内完成固结,这两种不同的荷载可以形成叠加作用。另外,抽真空与堆载产生的超静孔隙水压力能产生一定的抵消,避免地基土在堆载过程中产生较大超静水压力,进而使其在施工中保持稳定。
2.2真空预压在软土路基里的应用控制要点
2.2.1排水系统
排水板之间的距离误差不得超出5cm,深度误差不得超出50cm,垂直度偏差不得超出1.5%。排水板应达到指定深度,若未能达到,则排水板下部土体将无法得到有效固结,使软层整体固结度有所降低,在工后产生较大的沉降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆排水板与滤管应和砂垫层相连,砂垫层首选中粗砂,其渗透系数不得低于1.0×10-2cm/s。在现场对主管和滤管进行连接,并使用土工布包裹滤管,因地基沉降可能造成一定影响,所以滤管连接与接头处应使用胶带纸包裹,同时预留好变形量。
2.2.2密封系统
密封膜现场铺设与密封技术措施是真空与堆载预压相联合施工的关键所在。其中,密封膜主要在工厂进行加工,以热合成型为主,所有技术指标都要达到施工要求。在现场进行密封膜的铺设时,需要分成两层,铺设好以后需仔细检查,不能存在破裂口。在铺设过程中,不可将密封膜拉的过紧,各边都要比设计尺寸多出4m左右。由其中一边开始铺设,二层一道按照顺序同时从近到远铺设。对于真空预压,密封沟直接决定其成败,施工中必须严格掌握以下两个环节:①密封膜周围密封部位和土体的接触应有足够的长度;②密封膜周围密封部位需要借助压力进入土内,同时向密封沟填土,并压实。一般膜厚近0.14mm 左右,在铺设中必须注意防止被刺破,并与膜上及膜下都采用合理有效的保护措施。
2.2.3 抽真空
初期对真空加压速率进行严格控制,使砂垫层进入真空状态。初始压力为 20kPa,之后依次增大,伴随膜下空气不断排出,土层开始排水,固结度开始增加。在抽真空的同时,要对密封膜与密封沟进行仔细检查,当发现漏气时,应立即进行修补,以免对真空效果产生影响,需要现场施工人员引起高度重视。
2.3真空预压在软土路基里的应用实例
2.3.1填筑路基超载预压土
密封膜铺设完毕且抽气达到稳定后开始堆载,为避免密封膜损坏,应在堆载前先铺无纺土工布,再铺厚度为50cm 的素土,最后进行堆载,本工程采用开山石为堆载材料,堆载厚度按2.5m 控制。堆载分层建筑,每层的高度不得超过1m。真空预压周期在180d左右,固结度需要达到75%,在预压完成以后进行卸载。
2.3.2 真空预压施工工艺及措施
(1)对待处理范围内的原地面进行清理。当有池塘与水坑时,应填筑素土。在密封沟一定范围内做好填筑与压实,避免漏气。在平整场地的过程中,应做到中间比四周略高,设置1~2%的坡度。
(2)采用中粗砂进行砂垫层铺设,含泥量不得超出3%,且渗透系数要达到 0.01cm/s 以上。此外,要注意清理可能刺破密封膜的杂物。
(3)按梅花形进行排水板水平布置,其中心间距按1.2m 控制,通过静压打设,深度确定为18m,对其顶端进行弯放后埋在砂垫层当中。
(4)主管与滤管均为PVC管,承压水平不得低于400kPa。主管、滤管的管径分别为82mm和55mm,打设8mm小孔后用土工布包裹,并绑扎结实。主管、滤管的间隔距离分别为15m 和5.5m。所有真空管都要埋设在砂垫层内,上覆厚度应达到10cm以上。
(5)每1000㎡布置一台真空泵,密封膜下的真空压力要达到80kPa以上,并保持稳定。
(6)施工所用土工布的密度应达到 250g/㎡以上,对其铺设后进行缝接,两边搭接宽度不能小于50mm,在加固区的边缘留好宽度,确保能够进入密封沟,以此起到良好保护作用。
(7)采用人工进行密封膜铺设施工,其抗拉强度应达到每5cm100N以上,撕裂强度应达到18N以上,渗透系数不能超过1.0×10-10cm/s。
(8)开挖密封沟,挖深为1.5m,将膜埋在沟内,填筑黏土压实,避免漏气。
(9)以上施工完成后进行抽真空,当10d内沉降速率低于2mm/d时结束。
2.3.3 塑料排水板处理软基施工
在场地整平、土工布铺设、垫层施工完成后,设置塑料排水板,其设置间距按1m控制,呈正方形,设置深度在18m左右。如果淤泥质土层下部土层的渗透系数相对较大,则不可穿过淤泥质土层。为达到理想的密封效果,密封沟深度不能小于1.5m。
3.结束语
公路工程是促进我国经济发展的基础设施之一,而软土地基会直接影响工程的施工质量,相关技术人员应该根据工程的实际情况,通过针对性的施工技术进行处理软土地基,给路基稳定性提供保障,提升工程项目的稳定性,保证使用寿命。
参考文献
[1]曾起召.真空联合堆载预压在较厚超软弱土地基处理中的应用[J].中国水运(下半月),2017,17(02):221~223.
[2]罗卫新.真空联合堆载预压技术在公路路基加固施工中的应用[J].交通世界,2016(34):50~51.
论文作者:骆佩珠,吴会
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/21
标签:预压论文; 真空论文; 地基论文; 土地论文; 土路论文; 系数论文; 含水量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;