软基处理施工技术在市政公路施工中的应用论文_赵健春

中国建筑土木建设有限公司 北京 100070

摘要:市政道路的地基除承担路面结构传来的交通荷载外,往往还作为地下埋管线的基础,所以对其整体稳定、不均匀沉降量、工后沉降的限制等均提出较高的要求。路基的整体稳定是道路运营服役的基本要求,要求不论是填方还是挖方路基,均不能出现整体滑移破坏,而工后沉降则是衡量软基处理效果的重要指标,如果工后沉降量过大,将会影响道路的行驶性能,危及行车安全,同时也会对敷设的地下管线产生影响。市政道路的软基处理,不仅关系工程本身的安全,还涉及建设成本。对于软基处理目前已经进行了大量的理论和实践研究,也取得了较多的成果。软基处理的目的就是增强软弱土的强度和刚度,降低沉降和减少不均匀沉降,控制工后沉降,其具有较高的社会和经济效益。

关键词:软基处理;施工技术;市政公路;应用

一、软土层特点

软土层的性质,与地基土的沉积年代、成因和构造有着密切关系,其具备以下特点:第一,含水量比较高,在软土组成中,粉土粒和粘土粒组是主要成分,且含有少量的机质,这种类型的土体孔隙比和含水量都比较高。含水量越高,抗剪程度就越小且压缩性较大,而含水量较低,其强度大而压缩量小;第二,透水性较差,软土透水性差在荷载作用下,其固结速度比较慢,当地基中存在较多有机质时,其中可能会出现气泡,如果堵塞了渗流通道,会影响到渗透性。在软土层施工中,其上方建筑需要较长时间稳定,在荷载作用下强度会缓慢增长,是不利于改善地基土工程特性的:第三,抗剪强度较低,软土的抗剪强度与排水固结性有相关联系,不进行排水剪切时,其内摩擦角近于零:第四,流变性较强,受荷载影响,在剪切力作用下,软土会逐渐出现剪切变形的情况且使抗剪强度衰减,也就是在主固结沉降完成之后可继续固结沉降。

二、公路施工中软土路基处理技术分析

1、换填处理法。在施工的过程中,换填处理是非常关键的一种技术手段,在土质松软的公路路基中,应用得非常广泛。在实际的应用环节,需要对路基承受的压力进行确定,在此基础上,对路基换土的具体深度进行有效控制。应注意更换材料的选择。在正常情况下,可选择稳定性好,强度高,耐腐蚀性强的材料,与软基相适应。用选定的材料替换软土路基中的软浅层土层,然后采用适当的方法进行夯实处理,从而有效提高软基的坚固性,提高软土地基的稳定性和刚性。2、排水固结法。在公路软基处理技术中,排水固结处理被广泛使用。该技术可有效提高饱和黏土处理土壤质量,使路基硬度最大化,发挥科学合理的作用。在实际施工过程中,有必要对公路工程的特点进行详细,全面的调查,结合路基的实际情况,加强施工人员的操作技术,避免施工过程中的一些预防措施,使排水固结方法具有良好的适用性。具体而言,排水体应垂直排列。在压实软土路基过程中,应及时排出软土路基中的水,通过减水加速软土路基的固结速度,可明显改善软土路基。稳定性和坚固性为平稳施工提供了最大保障。

3、碎石桩处理法。在开展公路施工的时候,碎石桩处理方法最终的目的就是为了使路基的稳定性得到增强,使建设的公路满足使用要求。碎石桩处理方法广泛应用于公路建设,可以达到理想的处理效果,具有非常强的可操作性,而且对成本更加容易控制。在进行施工的时候,应用碎石桩处理方法,一定要结合现场的实际情况,采用最为恰当的方式,必须完全冲洗振动部件,直到形成孔。

4、化学固结法。①灌浆法。灌浆法主要是将具有胶结性的材料注入到软土地基结构中,使地基的结构密度不断增强。实施灌浆法对地下水流通道进行切断,避免了对路基造成持续的冲蚀,使抗渗性能大大提高,也在一定程度上提升了承载力。②高压喷注浆法。在开展施工的过程中,直接将喷嘴插入到预定深度位置,首先要确保有足够的压力。之后在利用高压射流,充分混合固化液与土体,使整块土地被固化。该方法的使用范围,主要是淤泥、黏土或是砂土路基中。

三、实例公路软基处理

1、工程概况。某市政道路红线宽度为36m,城市次干路,双向四车道,在道路两侧下部各有一个市政管廊,右侧管廊宽6.0m,左侧宽3.5m。道路沿线多为河涌山地,部分路段处于山体内,可直接填方或者挖方修筑路基,无需加固处理,而道路大部分路段为软土。

2、软基处理工程方案。根据上述数据说明实例淤泥质土力学性能表现较差,为软土地基,不能满足路基承载力要求,需进行有效的处理。实例淤泥质土深度不太大,常规软基处理方法有抛石挤淤法、换填法、排水固结法。介于本项目为扩建工程,工期紧任务重,沿线挖方剩余大量石方,为节约投资,根据实际情况针对性地制定处理方案。设定了相关方法,共分为3个步骤,即表土清理与抛石挤淤、盲沟设置、砂砾层填筑,下文将对3个步骤进行详细说明(图1)。

2.1表土清理与抛石挤淤。实例工程表面为杂填土深度为30~80cm,因此采用土机先进行表土清理工作,并通过测定确认之后,即可进入抛石挤淤工作。先抛入粒径较大坚硬岩石,直至岩石高于淤泥面上30~50cm,再将粒径较小坚硬岩石嵌入大体积岩石缝隙处,之后推土机整平碾压,再采用自身重量在18t以上的振动式压路机进行来回碾压4~5遍,直至表面无明显的轮迹、密实、无弹簧现象。在抛石挤淤工作中,因为投放了岩石,岩石之间相互挤密咬合形成一个强度高、稳定性好的地基,介于岩石与淤泥之间的应力,孰强孰弱显而易见。

2.2盲沟设置。实例工程地势左低右高,为了保证路基质量,在老路基与新路基交界坡脚处设置0.8m×0.8m主盲沟,之后进行浅层开挖。若有发现地下水体泉眼,修建临时支盲沟与主盲沟相连,此时借助盲沟引流功能,实现排水至路基外。

2.3砂砾层填筑。表土清理与抛石挤淤完工之后,为了提高处理质量,在路基填筑前先行填筑厚度为50cm砂砾层。砂砾层起到固结作用、形成人工硬壳效应,增强地基力学性能,同时也可以将坡体内的水及时排出路基外,所以具有良好的应用价值。通过上述软基处理,理论上实例工程地质力学性能会得到大幅度改善,但为了进一步确认,在此采用载荷板法进行了承载力检测,容许承载力为390~410kPa,从结果上可见该工程软基地质已被大幅度改善。

结语

软基处理大多为隐蔽工程,在工程建设中有着重要的作用和地位,如果处理不当,就会造成路基不均匀沉降或沉降过大,引起路基失稳等不同程度的危害,因此在实际工程中需因地制宜地采取有效的处理措施。本文介绍了常用的软基处理方法,结合实例对公路软基的处理技术进行了分析,通过分析了解了实例工程的地质情况、力学性能以及软基处理方法,最后进行了地基承载力检测,证实实例工程软基处理方法有效。

参考文献

[1]张旭东.公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[J].城市建筑,2018(35):146-146.

[2]涂志飞.公路软土地基处理的沉降分析研究[D].长沙:湖南大学,2018.

论文作者:赵健春

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期

论文发表时间:2019/9/12

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