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摘要:我国地质地貌复杂,软土地质是很常见的一种地质情况,在软土路基施工中,对软土路基的处理非常重要,软土路基施工技术的保证道路安全的重要施工技术,对工程建设有着重要的意义。
关键词:道路;软土路基施工;技术要点
1 软土路基概述
软土路基中软土包含了设计强度达不到要求的湿粘土。在一定程度上,路基工程的稳定性与强度是由路基填土的干湿状态所决定的。土中含水量的高低决定了路基的干湿状态,而各种水作用及作用的延续时间又同含水量的高低密切相关。在路基路面工程的施工过程中,由于路面路基的高差及施工排水设施设置不当,使雨水和其他水源延缝隙向路基内渗透而导致路基软化。此外由于地下水位的升高使路基长时间处于潮湿状态也可导致路基的软化。
软土路基的成因往往具有一定的变形特点,比如软土路基在荷载作用下达到压缩稳定所需要的时间更长,且其变形量较大。软土路基的侧向变形较一般土体偏大。软土地基的变形量较大是因为其土质的主体为淤质土或淤泥,含水量较大,待其压缩变形后排出水的体积较大故其变形较大。同样因为软土地基的含水量较大,其所含的自由水在土体空隙中很难流动,故在荷载作用下水不能很快的排出,因此其变形作用只能慢慢进行,一般要持续数年甚至数十年。同时软土路基因其较一般土体偏大,其侧向变形与竖向变形之比也较一般土体偏大。
2 施工前的准备工作
软土路基施工前,全面熟悉设计图纸和有关文件,并进行现场核对。对施工线路中线高程和边界进行测量校对,同时根据地质报告查看和了解施工现场的地质情况。检查各种机具设备是否处于良好状态。根据现场地形,通过挖纵横排水沟做好地表水的排除工作。
3 影响软土地基处理的因素
3.1、需要考虑道路性质
道路等级越高,对施工质量的要求也越高,对软土地基处理措施的要求也就越高。如果道路等级比较低,可以铺设简易路面,在地基沉降后再铺设常规路面,以节省工程资金。道路的高度、宽度、形状等也是需要考虑的重要因素,通常低、宽的路堤使用换填法可能会出现局部破坏,而高、不稳定的路堤使用压重法也会受到限制。路堤的宽度和高度越大,引起黏土层发生沉降的可能性和程度也就越大。
3.2、需要考虑地基状况
地基构成和土质条件情况影响软土地基处理技术的选择。通常黏性土使用压实法,以尽量降低对地基的扰动,砂性土使用振动压实法或挤实砂桩法,以改善砂性土性能。
3.3、需要考虑周边环境
道路工程施工需要考虑施工时地下水变化、泥水散落、噪声、振动等对周边环境的影响。如果施工现场附近,尤其是路堤坡脚周边有民居等建筑时,必须控制总沉降量,避免发生过大的隆起、沉降。难以有效控制对周边环境的影响时,需要主动与群众进行沟通,事先对民居等建筑采取保护措施,否则需要考虑使用高架桥梁的方式代替路堤。
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4 软土路基的处理技术及措施
软土路基是道路工程中经常遇到的一种路基。对透水性差的浅层软土,采取挖淤换填,清淤后换填透水性比较好的砂砾;对地下水比较丰富,含有较多角砾且透水性良好的浅层软土,采用渗水盲沟方案,盲沟采用土工布包裹级配碎石,在填土荷载的作用下形成良好的排水通道,达到良好的固结排水效果。一般软土路段(水田)采取挖淤换填,清淤后换填透水性材料。山坳谷地挖淤后,在坡脚处开挖宽度不小于1m的台阶,分层回填透水性材料。水塘挖淤后,换填材料适宜采用中粗砂。
4.1基底处理
根据施工路段的地质情况修筑必要的施工便道,为挖掘工作提供一定的施工作业面。在开挖淤泥时,挖机一般采用倒退法施工,同时自卸汽车由施工便道进入淤泥开挖地段,将挖出的淤泥装车后运至弃土场区。开挖过程中如果渗水较大,则在挖淤路段两侧采用开挖深土沟和集水坑,通过潜水泵抽水的方法排除地下渗水。淤泥全部挖除后,将地面压实,通过检查后方可按照设计要求进行透水性材料的换填。透水性材料采用天然级配砂砾料,其最大粒径应小于50mm,水塘段软基换填材料采用中粗砂。砂砾层分层摊铺压实,宽度宽出路基边脚50cm,两侧用片石护砌。同时在摊铺砂砾时要避免粒料离析。
4.2管式渗水盲沟施工
施工前先清理施工场地,进行施工测量放样,对含水量偏大的路段,在路基两侧开挖临时排水沟做好排水工作。施工时先挖除地表的淤泥土,然后根据地层的土质情况进行回填透水性材料,然后用土工布包裹有孔的硬塑管,管壁四周按照设计填以大于硬塑管孔径的级配碎石,形成渗水沟。土工布先在底部和两侧沟壁铺好就位,并预留顶部覆盖所需要的长度(包含搭接长度20cm),并拉直平顺紧贴底层,所有纵向搭接缝交替错开,搭接长度不得小于300L。出水口地面标高应高于沟外最高水位0.25m。盲沟的埋置深度要根据施工现场的水文地质情况调整,但应满足渗水材料的顶部(封闭层以下)不得低于原有地下水位的要求。另外渗沟进出口应采取反滤措施。
4.3填筑施工
正式填筑前应规划好作业区段、施工程序和各种机械作业路线。按“四区段”(填、平、碾、检)、“八流程”(施工准备、测量放样、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实、检测签证、路基面整形、边坡修整)组织施工,按试验段确定的松铺厚度和碾压遍数等施工参数,以纵向分段、水平分层的方式进行填筑。填筑前,应检测填料的含水量,若含水量超过时,晾晒至符合要求再碾压。若含水量过小洒水至达到要求再碾压。碾压前要先用平地机进行填筑面的整平,再用振动压路机进行纵向反复辗压4~6遍。振动压路机碾压时,行驶速度宜用慢速,最大速度不宜超过4km/h,碾压时先静压一遍,弱振2遍先慢后快,振动频度先弱后强,直线段由两侧向中间,小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退错行进行,行与行的轮迹重叠后轮宽度的1/2,横向同层接头处重叠0.4~0.5m,前后相邻两区段纵向重叠1.0~1.5m,上下两层填筑接头处错开3m,达到无漏压,无死角,确保碾压均匀。用灌砂法检测填料的压实度,合格后报监理工程师复查,方可进行下层填筑。对于不同性质的填料,应水平分层、分段填筑。同一层水平路基宽度范围内采用同一种填料,不得混合填筑。每种填料压实后的连续厚度不宜小于500mm.填筑路床顶最后一层时,压实后的厚度应不小于100mm。并且每种渗水土填在非渗水土上时,非渗水土层面应有向两侧2~4%的双向排水坡,同时采取相应的防水措施。当原来地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5时,应根据设计和规范要求将原地面挖成台阶,台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要。或者设置成4%-6%的内倾斜坡、且不得小于2m的台阶。填方路基必须按路面平行线分层控制填土标高;填方作业应分层平行摊铺;保证路基压实度。每层填料铺设的宽度,每侧应超出路堤的设计宽度300mm,以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。完成路基填筑后要安排机械和人工根据设计要求进行边坡修整,凿除宽填部分,使其边坡顺直、圆顺、美观。另外要对路基顶面进行整平、压实并埋设中线水泥桩,并纪录好相关初始的测量数据,为后续工作提供施工测量依据。
5 结论
综上,作为一种不良地基,软土具备透性很差而具高压缩性的特点特征,过大的沉降及不均匀的沉降会造成道路的沉降和塌陷,增加发生工程质量事故的风险。因此,在软土地区进行设计与施工的道路工程时,必须从多个方面综合考虑,采取相应的措施,减少地基的不均匀沉降,保证道路工程的质量。
参考文献
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[3]诸葛神弟,刘功政.土工合成材料加筋法处治软弱地基的工程应用探析[J].西部交通科技,2011.8.
论文作者:张旖旎
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/5
标签:路基论文; 土路论文; 透水性论文; 路堤论文; 含水量论文; 道路论文; 地基论文; 《防护工程》2019年第7期论文;