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摘要:随着我国公路建设数量和规模的增加,公路工程建设中,路基软基的处理方法较多,有盲沟、抛石挤淤、挖淤换填、碎石桩、粉喷桩、CFG桩等等,但是由于施工企业对软基处理重视程度不够,一味地控制成本、加快施工进度,忽视软基处理较大质量的隐患,需要有效的改善和加强。本文主要讲述了当前路基换填处理的现状,重点阐述了软基换填的处理方法,从原材料选择、含水量控制、路基换填工艺等入手细化软基处理技术,最后介绍了软基处理“四新”技术的运用,旨在为施工企业工作提供理论基础,有效提升公路建设中软基换填质量。
关键词:公路工程;路基软土;处理方法
前言:公路路基的承受能力随着车辆的增多而增加,在此背景下,加强公路工程的稳定性和耐久性,是诸多施工企业应当重视、必须面对的问题。为了减少缺陷责任期间维修成本、提升施工企业市场信誉,就要切实加强路基施工质量的管理,而路基施工质量关键在于软基处理质量,软基处理不当、路基就会下沉开裂,再好的路面也会被破坏,严重影响道路的通行条件及行车舒适。然而,软基处理质量作为工程施工难题,相关处理技术还有待完善,需要公路工程参建人员深入研究,推广出更适合的软基处理手段。
一、公路工程路基软基处理现状
公路工程建设设计和施工中,涉及到安全、质量、进度、费用、合同、协调等工作环节有很多,质量控制方面往往为桥梁、隧道等,并且此类控制性工程花费了大量的精力,而忽视了路基工程、乃至软基的处理。然而,建成道路随着当前我国交通愈加发达、车辆的增多而加大交通压力,公路路基、路面承受的反复载荷日益加重。在此背景下,如果公路建设在软地基上,就会降低其稳定性、安全性,缩短其使用寿命。很多施工企业不重视软基的处理,令实际施工中,没有形成系统的软基处理技术和规章制度[1]。加之路基软基处理工程点多、面广、线长,不同施工现场存在不同的地质情况、材料情况,软基处理技术不可套用同样的施工方案,因此,某些公路工程建成后使用期间会出现弹簧、开裂、下沉、塌陷等诸多问题(如图1)。另外,实际施工过程中,施工企业注重特大桥桥梁、特长隧道施工人员的选拔,路基施工技术人员业务水平相对较低、专业素养差、责任心不足,施工中没有充分理解路基软基处理技术要求,没有尽到一个技术人员的应有的专业责任,往往会出现公路路基处理效果不佳,大大增大了施工企业维修成本,严重影响了企业的经济效益。
图 1 软基施工技术不当引起的路面塌陷
二、公路工程路基软基换填方法
软基换填作为公路路基软基处理的主要形式,处理质量直接决定着公路的稳定性和耐久性,其处理方法尤其主要。
(一)原材料的处理
软基换填要从原材料质量管理做起。石灰土、碎石土与砂砾石作为我国公路建设中最常见的材料之一,在软土地基处理上起很大作用,符合工程要求。对石灰土来说,生石灰遇水消解生成熟石灰,消解过程中体积会膨胀,如果石灰消解不充分,压实环节后的石灰土吸收混合料中水分,特别是雨后就会再次遇水膨胀,出现凹凸不平。另外,熟石灰储存过程中有部分效物质还是会快速流失,因此,生石灰具储存应通风良好、干燥,利用覆盖的方法降低受潮概率,尽量做到随用随买,缩短其储存时间,借此提升其性能。对碎石土来说,碎石的坚固性尤为重要,其母岩强度和集料压碎值应满足规范要求。同时,碎石的参量及混合料的的级配也影响到碎石土承载能力,施工时应严格按设计要求掺配碎石。对砂砾石来说,主要考虑其坚固性和级配,以达到降低换填层空隙率、提升换填层承载力的目的。
(二)控制含水量
软基的施工,如果其中土壤含水量较高,就要采取一定措施解决,因为湿土中含水量在软基处理中有很大影响。如果液限大于50%,塑性指数大于26的塑性土,不得适合做路基材料,即使表面工作顺利完成,但在土壤内部湿度还是会很高,不久路基就会出现弹簧、路面会随之龟裂,因此,施工中我们必须把路基中这部分土予以换填。采用石灰土、碎石土换填,换填前都必须做击实试验,通过试验获取该种土的最佳含水量,作为施工时填料含水量的控制依据,超过最佳含水量±2%的填料施工中难以压实,不得使用。
(三)软土的换填
公路路基顶面1.5米范围内属于上路提及路床部分,若上路堤范围出现图2中的过湿土,不能直接进行路面底基层施工,必须全部挖除、采取必要的工程措施,在挖掘后的底层上设置碎石或砂砾石盲沟,以便充分排水,然后在使用合格的换填材料分层填筑、压实至路床顶面。
图 2 软土路基湿土挖掘
(四)掌控填筑土厚度
软土地基处理工作中,填筑是不可缺少的环节,在此背景下,对填筑材料厚度的控制很重要。如果填筑土厚度不符合工程要求,公路建筑质量降低,影响整个工程的施工。例如填筑土厚度过大,碾压工作难度提升,公路稳定性下降。所以工作人员进行填筑工作时,要加强对填筑厚度的控制,利用此方式提升软基处理效率,降低工程难度,促进公路建设顺利进行。
三、路基软基处理“四新”技术运用
软基的处理新技术有很多,在此作者介绍几种优化的施工工艺:首先,CFG桩,将碎石和粉煤按照特定比例,加入一定量的水泥,充分搅拌,然后利用机械设备支撑碎石桩,移动到软土路基位置,并在碎石桩上侧铺垫一层碎石,夯实原有路段,达到公路建设要求硬度。正常状况下,该技术运用于淤泥层较厚的路基中,增强路基夯实效率,提升处理效果。其次,可使用PHC桩,也是预应力高强度混凝土桩,在我国公路建设中运用广泛。该桩由多种界面组成,使用专门的桩锤设备,注入软土路层。混凝土具有稳固性高、承载性强的优点,将其注入地下后,会提升路面的穿透性和抗击打性,对原路面造成挤压效果,提升土层密度,实现夯实效果[2]。最后,还可使用双向搅拌桩技术,即通过设备搅拌混凝土,其中叶片发生变化,增加桩体上半身的截面面积,变为类似椎体形状,加强对地基的承重能力,加强软基密度。该技术也是软土路基施工中,常见的技术手段,具有噪声小、不会破坏地层结构等优势。
结论:综上所述,软土地基的处理是公路建设中的主要内容,也是施工单位重点关注的环节,为了保证工程质量,要做好现场勘查,明确地基现状,合理选择软基处理方法,通过方案制定、原材料选择、施工工艺、过程管控等系列手段,确保软基处理质量,全面提升公路建设品质,促进我国交通乃至经济的发展。
参考文献
[1]郭彩节.公路工程施工中软基处理关键技术应用研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(10):179-180.
[2]刘李平,谭专专.公路拓宽工程软基处理差异沉降和可靠度研究[J].中国水运(下半月),2018,18(07):192-193.
论文作者:朱书
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/12
标签:路基论文; 碎石论文; 公路论文; 含水量论文; 公路工程论文; 公路建设论文; 路面论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;