换填法在市政道路软基处理中应用探讨论文_熊丽华

佛山市市政建设工程有限公司 广东佛山 528000

摘要:文章结合工程实例,就换填法在市政道路软基处理中应用进行了探讨,实践证明,换填法在软土路基处理中取得了良好的应用效果,大大地提高路基的承载力,有效地解决路基的沉降问题。为今后市政道路软基处理提供参考。

关键词:路基加固;软土路基;换填法;应用

对软土地基的处治,应本着因地制宜、就地取材、安全可靠、经济合理的原则,综合考虑工程的重要性、工期要求、对环境的影响、破坏后的影响程度及修复难易程度等因素,对特殊地基进行多方案的处治设计。

我国市政路软基处理方法众多,其主要包括刚性桩处理,排水预压法处理和换填处理等。这些道路路基处理方法的应用,实现了道路工后沉降控制,确保道路运行安全。其中,换填处理是将路基下一定范围内的软弱土层清除,分层置换并夯实(或振动)至要求的密实度。该方案施工工艺和机具简单,施工速度快,费用较低,施工易控制,效果好。换填材料包括次坚岩、碎石、天然砂砾和石灰混合料。同时应保证换填材料风化不严重,无崩解性、可溶性等不良特性。下面结合工程实例,就换填法在市政道路软基处理中应用进行探讨。

1 工程概况

本工程为市政基础设施配套一期工程,位于公园附近,周边建筑物少,对施工展开有利。周边交通路网较为完善,交通较为方便。软土路基分布于某大道K1+000以后路段,处理土层对象为人工填土(1)、含砂淤泥质粘土(2-1)及泥炭土(2-3)。根据现场地质条件,拟采用的软基处理方案为换填处理。换填处理是将路基下一定范围内的软弱土层清除,分层置换并夯实(或振动)至要求的密实度。该方案施工工艺和机具简单,施工速度快,费用较低,施工易控制,效果好。

大道路线全长1661.897km,为双向四车道,横断面形式采用单幅路,设路侧绿化带、绿道、人行道。设置灯控平面交叉路口。沿线敷设给水、污水、电力、通信、照明、燃气等市政管线配套设施。大道软土路基情况见表1。

2 软弱土层换填处理

由于大道K1+000以后路段地质现状均为软弱地基,且受场地高程限制,难以提高路面设计高程,加上为了满足路基形成后材料运输要求,需要对本路段软弱土层进行换填处理。换填材料采用石灰土混合料,配合比为石灰∶土∶粒料=10%∶40%∶50%。混合料7d 抗压强度不能小于0.5MPa;机动车道换填平均厚度为110cm,填筑作业采用分层方式,一共分为3层,一层填筑厚度为60cm,粒料最大粒径不大于20cm,采用压路机辗压,二、三层填筑厚度为20cm,粒料最大粒径不大于10cm。按土方量计算,要从路基沉降量和面层施工时厚度考虑。K1+006-K1+240标段换填平均处理宽度55cm,厚度30cm,其它标段换填平均处理厚度25cm,第一层换填厚度与机动车道相同,第二层为20cm混合料,灰土配合比为 12:88,混合料抗压强度不能小于0.5MPa。

大道沥青混凝土路面层结构至上而下:上面层:4cmSMA-13改性沥青玛蹄脂碎石混合料;下面层:6cmAC-20粗粒式改性沥青混凝土;封层:0.8cmES-3乳化沥青稀浆封层;基层:32cm5%水泥稳定碎石;底基层:20cm4%水泥稳定碎石;路面结构层总厚度为62cm。

3 施工中关键技术

(1)在粗粒料层施工过程中,主要将粒料层加密到满足设计要求。加密的方法常包括振动法、碾压法等。这些方法在基坑内采用分层铺筑,然后逐层压实,分层厚度为15~20cm,每层铺筑厚度应小于60cm。在分层施工时,应对下层密实度进行检验,合格后方可进行上层施工。

(2)在铺筑前,应先基坑(槽)进行检验。清除上方的浮土,确保边坡须稳定,防止土方塌陷。如果发现基坑两侧存在孔洞、墓穴等,应在未做垫层前填实。

(3)在基坑铺设粒料开挖时,尽可能减少软弱土层的表面的扰动,避免对坑底土的结构遭到破坏后,降低结构强度,在路面结构荷重的作用下,将会产生附加沉降。因此,当基坑开挖以后,应及时回填土,避免暴露过久,防止坑底受到践踏。

(4)粒料石灰土底面应铺设在同一标高上,如深度不同时,基坑地基土面应挖成踏步或斜坡搭接,各分层搭接位置应错开 0.5m ~1.0m 距离,搭接处应注意捣实,施工应按先深后浅的顺序进行。

(5)对于人工级配的粒料,应将粒料拌和均匀以后,方可铺填捣实。

(6)在粒料捣实时,避免基坑底面和侧面土的强度的破球。因此,对基坑下较为敏感的地基土,在粒料石灰土最下一层铺设一层的松砂,厚度为15~20cm,只采用木夯夯实,禁止使用振捣器,以免对基底土的结构造成破坏。

4 换填路基质量控制

4.1 分层施工的质量控制

根据路基施工规范要求,粒料石灰土的压实系数应控制在0.95左右。粒料分层施工质量可采用环刀压入法:环刀容积 2×106~4×106mm3。同时,要选用定向筒进行压入。环刀内粒料石灰土样应不能小于10mm的石子。在测点布置时,确保压实层每200m测量4处。

4.2 路基弯沉观测

弯沉值是路基上部强度的一种反映,当路基弯沉值达到设计要求时才能确保路面承载力和耐久性。若弯沉值过大,变形就越大,路面就容易破裂。回弹弯沉值测试采用贝克曼梁法,10t标准车测得。在路基承载能力检验时,应对试验路段进行了30d、60d 和100d的弯沉检测,检测结果如表1所示。

从以上测试弯沉的结果分析,得知随着时间的不断增加,路基的弯沉值越来越小,从而提升路基承载能力,这符合《公路工程质量检验评定标准》(JTJ-2012)规定,涨路基施工完毕后,路基顶面弯沉值不大于设计计算值。

5 结语

综上所述,本文通过对换填后路基分层施工质量控制分析,从中可以得知:经换填处理的路基,将上部荷载扩散至卧层,从而满足上部路面结构地基承载力要求。当路基下方存在软土层时,可加速软弱土层的排水固结,提升土层强度,有利于软土地基的承载能力和变形性能的改善,提高地基变形的抵抗能力,使地基沉降趋于均匀。经试验段检测结果分析,路基能够达到各项使用指标。

参考文献:

[1]《公路工程质量检验评定标准》(JTJ-2012).

[2]张维明.填法处理软土路基在沿海产业基地市政道路建设中的应用[J].黑龙江交通科技,2012(08).

论文作者:熊丽华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期

论文发表时间:2018/7/9

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