聊城市公路事业发展中心莘县公路事业发展中心 山东省聊城市 252400
摘要:公路工程施工本身具有较长的工期、较大的施工环境变化、复杂的地质条件等特点,其施工难度也比较大。特别是对软土地基的处理属于确保公路工程施工质量的一项关键技术。软土地基本身具有较大的变形、较慢的固结速度以及较低的强度,容易导致公路工程出现差异沉降或者地基沉降过大的问题,最终影响公路工程的施工质量。基于此,本文分析研究了软土地基处理技术在公路施工中的应用。
关键词:软土地基;公路施工;技术应用
1公路工程施工中的软土地基分析
软土地基作为当前公路工程施工中常见的施工土质之一,其主要表现为含水量高,孔隙率较大,经总结分析,软土的天然含水率大部分为 40%~60%,特殊的软土可能会超过 180%,含水率极高,不可避免将会深刻影响软土地基的强度和抗剪强度。抗剪强度较低再加上透气性差以及较高的可压缩性、土质内部构成结构较为明显,如软土一般是成絮状的结构类型,在这点上海洋黏土的絮状结构表现得最为明显。
2公路施工中常用的软地基处理技术
2.1重压法
重压法是公路工程软土地基处理常用的一种方法,该方法在具体应用过程中的优点是施工相对较简单,但施工时间较长。堆载预压法是目前最常用的是重压法,在具体施工中依据工程的具体施工情况,选用超载和等载预压,使地基土压实沉降、固结,从而使地基的强度能够得到进一步提升,减少路堤修建后的沉降量。如果在施工过程中,预压荷载超过设计的道路荷载,则视作超载预压,两者相同则等载预压。
2.2表层处理法
该方法指的是地基表层处理技术,通常是将合适的材料添加在地基表层,然后釆用科学的排水技术排除软土地基中的水分,从而降低地基表层的含水量,使地基的强度能够得到进一步提升。表层处理法的优点是可对软土地进行有效处理,且不会影响地基较深处的土质结构,实现对软土地基剪切变形的预防同。
但需注意的是,在对该方法进行应用的过程中一方面要将软土地基层的水分排除,另一方面要做好砂土处理。排水可以依据工程现场施工情况,挖一个排水沟完成相应的排水操作,砂土处理可针对水分较多但土层较簿的情况,铺设适当厚度的砂垫层,这样不仅可以辅助降低含水量,而且能加固软土地基。
2.3置换法
置换法的主要原理是将公路软土地层中的软若土层部分或全部移除,然后可利用高强度、稳定性好物侵蚀性的材料或土层进行置换,从而使公路的稳定性和强度能够得到进一步提升。
置换法适合应用在软土地基浅层处理中,在具体处理过程中,通常将软土或岩层厚度不足3.0m的浅层部分或全部挖除。置换法在具体施工中的特点是施工简单,特别是公路软土地基厚度不高时。如果软弱土层较好,釆用置换法。在具体操作过程中,由于工作量较大,不仅会延长工程的施工周期,也会增加工程的施工成本,因此可以考虑釆用其他施工处理技术对软土地基进行处理。
2.4排水固结法
排水固结法主要包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法以及电渗排水法。该方法在具体应用过程中,通过布置垂直排水井,通常在施工中釆取抽气、加压、抽水等各种不同的措施,使公路软土地基的排水条件有所改善。且地基土质加固速度及软土地基的强度和稳定性可以得到进一步提升。排水固结法适合应用在处理厚度较大的饱和软土时。
该方法在具体应用过程中具有处理效果好,成本地等优点,因此在公路软基处理中有着广泛的应用空间;其在应用中缺点也较为明显,工程的施工周期较长,如果在施工中釆用堆载预压法,需要控制好加载速度,并且在预压处理地基过程中,做好相应的监测,避免发生不均匀沉降和地基失稳情况。
3公路工程软土地基处理实例
3.1工程概况
某公路的路基宽度为21.8m,公路为四车车道,公路全长为12.037km。
通过对该公路的地质情况进行勘探,可以确定该区域的地基为软土性质,且潮湿性较强。为确保公路工程的施工质量达到预期的标准,施工前要做好地基的处理工作。
3.2软土路基施工方法
依据路基的实际情况,制订以下处理措施。
(1)针对公路中厚度较小的淤泥层路段,釆用的处理方式为土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土。淤泥上存在60cm左右厚度的亚粘性土,因此稳定性较好,排除地面积水相对来说较容易。因此,综合考虑各种因素,最终决定釆用该处理方式。
(2)处理具有较厚淤泥且水位较高的路段,在具体处理上釆用抛石挤淤+土工格栅+改良土。如果通过量测,发现淤泥厚度在2.0~3.0m之间,在施工中不仅难以清淤,而且排水也面临一定困难,对该处方式进行应用,增加水面下的路堤宽度,一方面可以使路堤的稳定性得到提升,另一方面可以实现对地基沉降情况的合理措施。
3.3具体施工方法
3.3.1较小厚度淤泥层施工
(1)地面整平,清除杂草及腐植土。
(2)严格依据工艺流程、设计图纸完成中线测量,对路基两侧边沟、边角等位置进行重点控制。
(3)提前处理好一侧沟壁,从该侧沟壁向另一侧进行土工格栅铺设。在土工格栅铺设时,格栅搭接部分不得超过20cm,然后沿着搭接部分进行绑扎。为确保绑扎质量能够达到要求标准,应当釆用22号铅丝进行,完成铺设操作后,排压整平,铺设范围要控制在设计宽度内。
(4)倒运、铺筑等作业都利用推土机和装载机完成,填土的厚度应控制在0.5m左右为宜。填测时要对皮土的高程进行观测,完成填筑后进行整平作业,碾压工作要严格地依据规程进行,直到达到设计要求为止。
(5)依据放样的具体位置,从一层向另一层进行铺设,完成该操作后,再利用压力机完成相应的碾压整平作业。
(6)提前做好石灰材料及土的化验分析,依据比例做好改良土的标准击实试验,依据配合比情况做好相应的灰土拌和,严格依据技术标准,对铺设厚度、含水量、铺设宽度、土层压实等多项参数进行严格控制。首先填筑厚度最好控制在0.5m左右,同时在施工中要对厚度以及宽度等内容进行严格控制,确保压实标准可以超过85%,并在完成压实后,要完成相应的检测工作,各项内容都达到要求的标准后进行二层土铺筑。二层改良厚度应当为0.3m,三层改良厚度应当为0.2m,施工方式与一层施工相同,压实标准应当超过90%。
3.3.2较大厚度淤泥层路段的处理
(1)如果水位较高、淤泥较厚,应当釆取抛填石片的方式进行处理。在具体施工中需要注意:抛填作业应当由中线逐渐向两侧开展,通过该方式将淤泥挤出两侧,如果施工中遇到坡度超过1:10横坡时,应从同向低处抛填,从两侧将淤泥挤出。抛出水面后,釆用小石块垫平,同时要做好相应的填土剂碾压工作。
(2)依据具体设计情况进行抛石底脚设计,坡脚位置的确定利用竹竿完成,完成上述操作后,从原路段通过湿地推土机及挖掘机向深部填筑,在整个施工过程中,需要确保规格厚度控制在0.3m左右,同时不得出现石块体积过大或腐殖石块。待抛石顶面高出水面或淤泥顶面0.2m后,进行石屑填筑,并且要做好相应的照平工作,最终利用振动机完成相应的碾压操作。
(3)片石填筑完成后,要及时对压实情况、填筑宽度以及高度等各项内容进行检测,通过检测确定合格后,才能开展后续施工。
4结语
公路施工企业要想全面地提升公路施工的质量,就必须对软土地基处理方法在不同地质条件下的具体应用进行认真的分析和总结,不断提升公路路基的处理效果。在软土地基的具体处理过程中,公路施工企业必须要严格的以地基处理的需要为根据,科学合理地选择软土地基的处理方式,全面的强化软土地基的处理水平,这样除了能够有效地保证公路建设的质量之外,同时还可以确保建成后公路的运营质量。
参考文献:
[1]朱克南. 公路施工中的软土地基处理技术探究[J]. 山东工业技术,2019(09):133.