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[摘 要]在公路工程施工中,软土路基处理技术起着关键性的作用,加强公路工程软土路基处理技术的研究,可推动软土路基处理技术的发展,推动公路工程的迅速发展,对提高人们生活水平有着重要的意义。
[关键词]公路施工;软土路基;施工技术;处理方法
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0154-01
软土地基通常具有孔隙比大、含水量高、承载能力弱等特点,因此对于软土地基的处理工作是公路工程施工工程的难点之一,也是施工企业重点处理的关键环节。如果不加强对于该环节的处理,公路在投入使用之后很容易出现路面沉陷、开裂等问题,直接影响到公路的质量与使用寿命。因此,在公路工程建设过程中,应加强对于软土地基处理的重视。
提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路的软土路基,软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况,它关系着通车后的公路的运营情况和使用寿命,也关系着个别地区的交通运输经济。做好软基的处理,要在搞好前期勘察设计工作的前提下,根据本地区软基特征选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处治效果。
一、软土路基的特征分析
路基是整个公路施工中的基础所在,是决定工程质量的关键环节。路基的施工质量在一定程度上直接影响着公路路面的平整程度,也是施工周期的重要决定因素。其中软土路基具有自身比较复杂的特性,成为相对比较困难的路基施工类型之一,因此,鉴别分析软土对于路基的影响,无论对于施工过程还是日后的使用都具有重要的意義。广义上来讲,软土是一类具有强度低、压缩性高、含水量高等特性的软弱土层。一般包括软性粘土、淤泥土、淤泥、泥炭质土和泥岩等类型。软土常以絮状出现在地层当中,其含水量通常大于液限,可到百分之一百五十以上。比较容易发生压缩形变,凝聚力比较小,贯穿系数在小于五。在内陆平原、滨海平原以及盆地山涧地区有比较广泛的分布,厚度从数米到数十米不等。从高速公路工程的角度出发,软土的主要特征是天然含水量大,孔隙比大,透水性能比较差,抗剪强度低,灵敏度和压缩性都很高。因此对于高速公路在设计和地质勘探方面就提出了更高层次的要求。在全面掌握施工地区软土特性的同时,对于施工组织设计进行贴切实际的修改。在保证施工计划明确可行的同时,选择对于软土路基有一定施工经验的施工单位进行施工,监理单位加大监管力度,全程无死角跟踪监督,这样才能保证工程的质量和施工周期。
三、公路施工中软土路基的施工技术处理方法
1、换填法
基础下的地面不能太深时可以使用换填土的方法进行施工,在一定范围内用质地坚硬,强度高,性能稳定,具有耐腐蚀的砂,砾石和卵石,粒土,石灰土,炉渣,矿渣等分层填充材料进行软弱土的挖掘和换填。使之成为良好的人工地基,以达到符合要求的公路路基。也可以直接用人工或机械方法对地基软弱土层较薄和上部荷载不大的表面进行压实,夯实,振动密实的处理,从而达到加强路基的目的。
2、排水固结法
排水固结法的施工是在公路路基中设置沙井并在沙井中进行垂直方向上的排水的方法。在建设施工之前,利用结构自重逐步分级加载或在场地先行加载预压,使土壤整体孔隙水排除而逐渐固结的方法。从而达到时道路路基沉降下去,同时提高路基强度的方法。因此排水固结是饱和的或者是软粘土地基荷载的作用下,把土中的水渐渐的排出的工程,同时达到空隙体积变小,致使地基固结变形。同时保持土壤在超静水压力逐渐消失的时候其中的有效应力能够很好的增加,进而提高地基土的强度。
3、砂垫层法
公路路基施工中的砂垫层的方法主要目的是为了排水,因此施工中最好选用粗砂进行施工填筑,砂粒径小于0.074毫米的砂的含量不应该超过15%的含量。应首先由测量组精确放出砂垫层的精确边界在进行适当的灌注。同时应把路基的沉降量考虑在内。施工的初步宽度要做好。防止路基沉降之后导致路基的宽度不到标准。在沿线用盛满沙子的编织袋排好做成挡砂堤。挡沙堤的高度要控制在和砂垫层的高度保持一致。
在沙堤的外部设置相同的斜坡保证汽车卸砂时能够准确到位。同时使用推土机进行配合平整,施工工程中应做好相应的检测,每隔2到3米设置一个检测站进行及时检测。砂垫层的厚度控制上要控制好松铺系数,其松铺系数应该控制在1.10为最好。
4、抛石挤於法
在鱼塘和常年积水的洼地可以采用抛石挤淤的方法进行施工。主要使用在软土的厚度较薄,软土的表面没有硬壳的地方,厚度4m以下的软土,片石能沉到水底的泥沼就可采用抛石挤淤法。向路基底部抛投下一定数量的片状石块,将淤泥挤压出基底的范围,从而提高地基的强度,这是抛石挤淤法经常使用的手段。对于施工中出现的积水可以使用水泵或自然排水方法将处理范围内的地表水抽排入自然排水体系内,如果需要可以使用围堰的方法进行排水。同时要做好挖换范围内的排水沟和节水沟设施。可以使用挖掘机自另一端或两端向中间挖除上部3米的软土以避免再次积水,将土运到指定的弃土场内。
5、重锤夯实法
使用吊装机械锤提到一定的高度,然后自由落下,重复夯击地基的方法是重锤夯实的方法。软土地单位面积由于应力扩散和传递,受到它不能承受的应力软土层产生了高度压缩,上层土由于重锤的自由下落的运动必须产生垂直向下位移,向四方推移与排挤。重锤夯实的方法能降低公路路基的压缩性,提高地基的强度,但是也有些局限性就是公路主要为带状的建筑,导致施工场地狭小,还有就是工程中使用的机械庞大,机械数量多,在一些施工队中是不能担负使用的。通常在工程数量庞大,软土层厚,软土范围较广,其他软土处理的措施处理效果不明显,但又对这些软土路基必须进行处理时宜采用这种方式。
6、高压喷射注浆法
高压喷射注浆技术是在化学注浆技术的基础上发展起来,是一种源于日本的用于加固松软土体的技术,在二十世纪七十年代被我国引进。这种加固技术的工作原理为:利用一定的钻孔设备如钻机等先钻至规划的深度,然后利用由特别喷嘴(安装在钻杆的一端)在高压作用下喷出的水泥浆液喷射流切割搅动土体,于此同时控制钻杆随着旋转而不断的上升;在水泥浆与土粒混合凝固硬化后最终形成一个均匀的具有一定强度的圆柱状水泥土固结体,从而实现对地基的加固处理以及止水防渗的目的。
三、软土路基处理注意事项
对于路基软基处理注意事项是为了提高工程质量和工程效率,为避免翻工, 注意事项要运用于整个工程的全部过程当中,以保证施工质量,特别要注意以下几个方面:
1.在方案选择之前就要对软土地区的地质情况进行分析,加强勘探和地质调绘,如果工程软土地质条件较为复杂,就要进行工程地质分区,因为有些软土设计阶段不容易发现,按照不同地区、不同路段,进行适合本地区的方案选择,对方案要进行充分论证,利用经济观点作出合理的决定,且结合当地实际情况,做好预算工作,预算不易过高,施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,控制填土速率,避免产生路堤滑移。
2.软基处理应和地表水、地下水处理的防护工程相结合,软土多半与地下水、季节性流水、泉水等并存, 处理软基首先应采用截水沟、排水沟或盲沟等措施消除水患, 有关报告称部分软土就是由于地下水的长期浸泡而形成, 所以软基处理要和防护工程结合进行。
四、结束语
总之,软基处理一直是公路建设中的技术难题。地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法。即使相同的地质情况,采用不同的软基处理方法也会有不同的效果,我们只有综合各种技术处理措施,才能真正处理好高速公路软基问题。
参考文献
[1] 闫军.高速公路软土路基工程施工探讨[J].黑龙江科技信息,2012.
[2] 吴裕铭.花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用[J].路基工程,2012.
[关键词]公路施工;软土路基;施工技术;处理方法
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0154-01
软土地基通常具有孔隙比大、含水量高、承载能力弱等特点,因此对于软土地基的处理工作是公路工程施工工程的难点之一,也是施工企业重点处理的关键环节。如果不加强对于该环节的处理,公路在投入使用之后很容易出现路面沉陷、开裂等问题,直接影响到公路的质量与使用寿命。因此,在公路工程建设过程中,应加强对于软土地基处理的重视。
提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路的软土路基,软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况,它关系着通车后的公路的运营情况和使用寿命,也关系着个别地区的交通运输经济。做好软基的处理,要在搞好前期勘察设计工作的前提下,根据本地区软基特征选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处治效果。
一、软土路基的特征分析
路基是整个公路施工中的基础所在,是决定工程质量的关键环节。路基的施工质量在一定程度上直接影响着公路路面的平整程度,也是施工周期的重要决定因素。其中软土路基具有自身比较复杂的特性,成为相对比较困难的路基施工类型之一,因此,鉴别分析软土对于路基的影响,无论对于施工过程还是日后的使用都具有重要的意義。广义上来讲,软土是一类具有强度低、压缩性高、含水量高等特性的软弱土层。一般包括软性粘土、淤泥土、淤泥、泥炭质土和泥岩等类型。软土常以絮状出现在地层当中,其含水量通常大于液限,可到百分之一百五十以上。比较容易发生压缩形变,凝聚力比较小,贯穿系数在小于五。在内陆平原、滨海平原以及盆地山涧地区有比较广泛的分布,厚度从数米到数十米不等。从高速公路工程的角度出发,软土的主要特征是天然含水量大,孔隙比大,透水性能比较差,抗剪强度低,灵敏度和压缩性都很高。因此对于高速公路在设计和地质勘探方面就提出了更高层次的要求。在全面掌握施工地区软土特性的同时,对于施工组织设计进行贴切实际的修改。在保证施工计划明确可行的同时,选择对于软土路基有一定施工经验的施工单位进行施工,监理单位加大监管力度,全程无死角跟踪监督,这样才能保证工程的质量和施工周期。
三、公路施工中软土路基的施工技术处理方法
1、换填法
基础下的地面不能太深时可以使用换填土的方法进行施工,在一定范围内用质地坚硬,强度高,性能稳定,具有耐腐蚀的砂,砾石和卵石,粒土,石灰土,炉渣,矿渣等分层填充材料进行软弱土的挖掘和换填。使之成为良好的人工地基,以达到符合要求的公路路基。也可以直接用人工或机械方法对地基软弱土层较薄和上部荷载不大的表面进行压实,夯实,振动密实的处理,从而达到加强路基的目的。
2、排水固结法
排水固结法的施工是在公路路基中设置沙井并在沙井中进行垂直方向上的排水的方法。在建设施工之前,利用结构自重逐步分级加载或在场地先行加载预压,使土壤整体孔隙水排除而逐渐固结的方法。从而达到时道路路基沉降下去,同时提高路基强度的方法。因此排水固结是饱和的或者是软粘土地基荷载的作用下,把土中的水渐渐的排出的工程,同时达到空隙体积变小,致使地基固结变形。同时保持土壤在超静水压力逐渐消失的时候其中的有效应力能够很好的增加,进而提高地基土的强度。
3、砂垫层法
公路路基施工中的砂垫层的方法主要目的是为了排水,因此施工中最好选用粗砂进行施工填筑,砂粒径小于0.074毫米的砂的含量不应该超过15%的含量。应首先由测量组精确放出砂垫层的精确边界在进行适当的灌注。同时应把路基的沉降量考虑在内。施工的初步宽度要做好。防止路基沉降之后导致路基的宽度不到标准。在沿线用盛满沙子的编织袋排好做成挡砂堤。挡沙堤的高度要控制在和砂垫层的高度保持一致。
在沙堤的外部设置相同的斜坡保证汽车卸砂时能够准确到位。同时使用推土机进行配合平整,施工工程中应做好相应的检测,每隔2到3米设置一个检测站进行及时检测。砂垫层的厚度控制上要控制好松铺系数,其松铺系数应该控制在1.10为最好。
4、抛石挤於法
在鱼塘和常年积水的洼地可以采用抛石挤淤的方法进行施工。主要使用在软土的厚度较薄,软土的表面没有硬壳的地方,厚度4m以下的软土,片石能沉到水底的泥沼就可采用抛石挤淤法。向路基底部抛投下一定数量的片状石块,将淤泥挤压出基底的范围,从而提高地基的强度,这是抛石挤淤法经常使用的手段。对于施工中出现的积水可以使用水泵或自然排水方法将处理范围内的地表水抽排入自然排水体系内,如果需要可以使用围堰的方法进行排水。同时要做好挖换范围内的排水沟和节水沟设施。可以使用挖掘机自另一端或两端向中间挖除上部3米的软土以避免再次积水,将土运到指定的弃土场内。
5、重锤夯实法
使用吊装机械锤提到一定的高度,然后自由落下,重复夯击地基的方法是重锤夯实的方法。软土地单位面积由于应力扩散和传递,受到它不能承受的应力软土层产生了高度压缩,上层土由于重锤的自由下落的运动必须产生垂直向下位移,向四方推移与排挤。重锤夯实的方法能降低公路路基的压缩性,提高地基的强度,但是也有些局限性就是公路主要为带状的建筑,导致施工场地狭小,还有就是工程中使用的机械庞大,机械数量多,在一些施工队中是不能担负使用的。通常在工程数量庞大,软土层厚,软土范围较广,其他软土处理的措施处理效果不明显,但又对这些软土路基必须进行处理时宜采用这种方式。
6、高压喷射注浆法
高压喷射注浆技术是在化学注浆技术的基础上发展起来,是一种源于日本的用于加固松软土体的技术,在二十世纪七十年代被我国引进。这种加固技术的工作原理为:利用一定的钻孔设备如钻机等先钻至规划的深度,然后利用由特别喷嘴(安装在钻杆的一端)在高压作用下喷出的水泥浆液喷射流切割搅动土体,于此同时控制钻杆随着旋转而不断的上升;在水泥浆与土粒混合凝固硬化后最终形成一个均匀的具有一定强度的圆柱状水泥土固结体,从而实现对地基的加固处理以及止水防渗的目的。
三、软土路基处理注意事项
对于路基软基处理注意事项是为了提高工程质量和工程效率,为避免翻工, 注意事项要运用于整个工程的全部过程当中,以保证施工质量,特别要注意以下几个方面:
1.在方案选择之前就要对软土地区的地质情况进行分析,加强勘探和地质调绘,如果工程软土地质条件较为复杂,就要进行工程地质分区,因为有些软土设计阶段不容易发现,按照不同地区、不同路段,进行适合本地区的方案选择,对方案要进行充分论证,利用经济观点作出合理的决定,且结合当地实际情况,做好预算工作,预算不易过高,施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,控制填土速率,避免产生路堤滑移。
2.软基处理应和地表水、地下水处理的防护工程相结合,软土多半与地下水、季节性流水、泉水等并存, 处理软基首先应采用截水沟、排水沟或盲沟等措施消除水患, 有关报告称部分软土就是由于地下水的长期浸泡而形成, 所以软基处理要和防护工程结合进行。
四、结束语
总之,软基处理一直是公路建设中的技术难题。地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法。即使相同的地质情况,采用不同的软基处理方法也会有不同的效果,我们只有综合各种技术处理措施,才能真正处理好高速公路软基问题。
参考文献
[1] 闫军.高速公路软土路基工程施工探讨[J].黑龙江科技信息,2012.
[2] 吴裕铭.花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用[J].路基工程,2012.