软基加固施工技术在市政道路施工中的运用

发表时间:2020/9/16   来源:《城镇建设》2020年15期   作者:陈汉龙
[导读] 汽车数量的增加,使得公路需要承受更大压力
        
         陈汉龙
         云南能投空港建设投资有限公司  身份证号:42230219800223****
         摘要:汽车数量的增加,使得公路需要承受更大压力,在长期、反复的荷载作用下,使整个路基路面出现了非常多的质量安全隐患,同时部分公路路基还存在一定程度的软基问题,因此进一步加剧了路基路面的质量隐患程度,所以必须要采用专业化的处理技术来加强处理。文章结合实例分析了软土地基的施工技术,让社会各界也能更好的了解到软土地基的加工必要性,保证道路的施工质量和安全。
         关键词:公路路基路面;软基处理;技术
         1公路路基路面施工中软基问题的主要特征分析
         在社会经济快速发展的推动下,我国的交通运输事业得到了快速发展,公路施工、道桥施工的建设规模和数量也在不断地增加,道路交通网络也得到了进一步的完善,从而使紧张的交通局面得到了有效的缓解。但是,在公路工程施工过程中,存在非常多的不确定因素,这些因素主要可以分为人为因素和自然因素。对于软土地基问题来说,则属于自然环境因素的范畴。对于软土路基而言,其主要指的是具备含水量高、松软等显著特点的土壤结构,如果公路施工现场存在软土地基问题的话,则就会在一定程度上使公路施工的难度大大增加,尤其会对公路路基路面设计工作的开展带来巨大的影响。在现阶段公路路基路面设计中的软基特征主要表现为,抗变能力弱、强度差等,为了使施工处理的质量得到可靠的保证,在施工开始之前,施工现场的所有参建人员都要能够严格按照软基处理技术的原则来进行施工,要能够正确对待软基问题。
         2软基处理技术在公路路基路面施工中的应用
         2.1回填土软基处理技术分析
         对于当前阶段的公路路基路面设计施工,为了能够使其工程建设效果得到长久的发挥,则需要针对施工现场的软基问题,在整个处理工作开展的过程中,首先需要应用的就是回填土的软基处理技术,具体的工艺流程如下所示:①将软土路基中的软土全部挖出,采取换填或者是晾晒的方式对挖出后的地基进行处理,之后在采用分层填筑的方式进行回填处理;②回填之后可以使用装载机来对公路路面进行处理,使其平整度能够达到施工标准,在此过程中,需要严格按照路基路面的平整度设计要求来对振动次数进行科学的把控,以此来使回填土软基处理的效果得到保障;③要按照设计图纸的要求对施工材料进行合理的选择,只有材料的质量达标,才能够使公路路基工程结构的强度达到预期标准,在此过程中可以对粗砂以及碎石材料进行合理的利用。
         2.2排水砂垫层软基处理技术分析
         在软基处理工作中,含水量大、路基结构薄弱的软基处理工作是一大难点,所以设计人员要结合含水量的特点,对排水砂垫层软基处理技术进行灵活的运用,在实际操作的过程中,只需要将砂垫层铺在软土路基的上方,同时结合软基层的具体情况,对铺设的层数进行选择,这样软土结构就会在砂垫层的影响下,使其强度得到巨大的提升,同时能够与实际排水层之间保持结构上的一致,对降低软基层的含水量也有着非常突出的效果。
         2.3表层排水处理技术分析
         在软基处理工作开展的过程中,为了使软基填土结构的坚实度得到可靠的保障,则必须要针对软土地基采取合适的排水技术,降低土壤的含水量,其具体的设计操作流程如下:选用性质稳定的添加剂加入到粘性土壤中,使土壤结构的强度得到提升,在该技术运用之后,不仅填土结构的坚实稳定度得到增加,还能够对软土地基的压缩性能进行进一步的改善。如果公路路基路面出现软基分布不均匀的问题,则会导致路基结构出现不均匀的沉降,或者是单一的侧向不均匀问题出现,因此要想使整个公路路基路面不均匀沉降问题得到可靠的改善,则需要对一些抗拉性能较强的材料进行选择使用。通过对表层排水处理技术的灵活运用,这样不仅能够使整个公路结构自身的支撑能力大大提升,还能够使软土地基的承载能力大幅升高。而对于填土荷载的宽度以及地基表层的强度来说,设计人员要结合具体的情况,对相关参数进行合理的设计,这样施工人员才能够结合施工设计方案。
         2.4深层水泥搅拌桩处理技术
         在公路路基路面结构设计工作的过程中,深层水泥搅拌桩处理技术是整个公路施工的核心技术之一,在实际应用中有以下几点施工设计要点需要注意:①可以通过在主机上悬挂吊锤,从而能够对水泥搅拌桩的垂直度进行有效的调整,使其能够在最大程度上满足施工需求;②要制定完善的监督管理措施,采取定期检查的方式对深层水泥搅拌桩施工技术的应用程度进行全方位的检查,其中最重要的就是对水泥的用量进行严格的把控;③严格控制水泥搅拌的配合比,并按照设计图纸的要求对设定好的比例进行比对。
         3公路路基路面施工中软基处理问题的相关措施
         3.1软基处理工作中需要注意的问题
         在软基处理工作以及处理技术应用的过程中,有以下重点内容需要加强注意:①加强对石灰原料的处理。石灰是现阶段公路施工中应用最多的填筑原料,同样也是软基处理工作的重要原料之一,在对石灰进行利用时,要能够保证其得到充分的消解,如果消解程度不达标,一旦在施工后期遇到雨雪天气,就会导致路基路面出现非常严重的膨胀现象,从而会对整个项目的施工质量带来巨大的影响,同时石灰还是一种易受潮的材料,因此对在石灰保存的过程中,还应该对其进行防受潮处理;②准确控制湿土的含水量。含水量是影响软土地基处理质量的重要因素,含水量过高的话,就会对公路的稳定性和使用寿命带来巨大的影响。需要注意的是即使施工环境的温度较高,路面的表面已经完全处于干燥状态,但是其内部的湿度仍然非常高,因此最终也会对软土路基的处理质量带来巨大的影响,所以必须要对湿土的含水量进行严格的控制。
         3.2深化路基路面设计质量效果,确保施工现场安全
         在对公路路面进行施工设计时,设计人员承担着非常重要的责任,设计人员的专业水平和综合素质水平会对整个设计工作的质量带来巨大的影响,因此为了达到预期的设计质量和效果,必须要在充分掌握公路现场地质条件的基础上,才能够开展进一步的设计工作。在整个设计工作开展中,需要注意的是如果公路施工区域周边存在河流以及护坡问题的话,技术人员在方案设计时,还要能够考虑到路基路面结构的稳定性问题,要能够对软土地基的含水量进行详细的检测。除此之外,如果在现场勘查工作开展的过程中,发现部分施工条件还未达到施工要求的话,则需要采取改善措施,尽可能避免地基不均匀沉降问题的出现,使施工现场的安全性得到可靠的保证。
         3.3贯彻并落实安全监管内容,深化施工现场效果
         在遇到软基问题时,除了需要结合实际情况,及时的采取软基处理技术进行处理之外,还要能够进一步加大对施工现场的安全监管,且安全监管的工作人员也要勇于承担自身的责任,要能够从多个角度、多个方面来对软基处理工作进行全过程的监督管理。为了使安全监管工作得到更加深入的优化,施工现场的管理人员还要能够结合路面的施工状况,对施工材料、设备、技术等内容都进行全方位的监管,尽可能避免在施工过程中出现质量问题和安全隐患,保证施工能够顺利开展。


         4软基加固技术实例分析
         4.1地基处理路段
         试验段主要分布土质类型为④层淤泥质粉质粘土,总长度要达到220m,保持层底达到6.8~19.1m的填埋深度,对该路段的处理方法主要采用低位高真空分层预压击密法,处理地基的总面积19934m2。
         4.2地基处理宽度
         拟处理试验路段设计标高7.89~9.223m,现状地面标高6.912~9.18m,道路填方高度为0~2.225m,平均填方高度为1.47m。地基处理宽度按“坡脚线处外扩不小于2m”的原则确定。
         4.3对地基进行处理的具体内容和施工工艺
         处理方法的主要施工步骤如下:
         ①施工准备;
         ②清表,并开挖或回填整平场地;
         ③密封沟施工;
         ④插设塑料排水板;
         ⑤铺设土工布和密封膜,安装低位预压系统;
         ⑥低位预压;
         ⑦回填山皮石、高真空击密施工;
         ⑧回填并分层碾压;
         ⑨交工验收。
         4.3.1施工前准备
         对道路进行现场测量放线,确定各施工分区的位置以及对地基进行处理的边线情况。为了能够更好的掌握场地的初始条件,就需要在地基处理的范围当中利用静力触探试验来完成,若发现软土层中有夹砂层分布的,需要通过静力触探确定其分布范围和边界,以便确定施工参数。
         4.3.2清表、整平场地
         拟建路段表层普遍有一层耕植土,将这些耕植土在地基处理之前进行彻底清除,而且要保证清表的厚度达到50cm。整平施工时,大部分路段现状标高偏高,需要挖除一定厚度的土方。
         4.3.3低位预压施工
         ①开挖密封沟,开挖的位置要保证处在地基的边缘处,对于开挖密封沟的底部要确保挖入④淤泥质粉质粘土层中,而且要至少进入到0.5m的土层中。
         ②在进行排水板的插设过程中,塑料排水板的规格要采用B型,塑料排水板之间的距离要保持在0.9m,呈正方形进行布置。淤泥质土层底部以上的0.5m处将排水板长度进行打设,根据地质剖面,排水板底标高为4.7~-11.6m,达到4.6~18.0m插设的深度,平均要达到17.4m的深度。由于层底的埋深始终处于不断变化中,需要在施工中控制。
         ③预压管路铺设,在整平场地面上铺设水平排水管路,铺设的内容包括主管和支管两部分,主管和支管要采用钢丝软管,规格分别采用的是准50mm,准25mm,对于支管的要求要保证内径大于25mm,壁厚大于3mm。对于主管的要求为内径要大于50mm,壁厚要保证在4mm,而且主管和支管还要具备超过0.3MPa的承受压力。支管之间要保持1.8m的间距,通过承插接头与排水板连接,主管垂直于支管布置,间距30m,通过变径四通与支管连接,并通过出膜器与泵组连接。
         ④安装低位预压系统、低位运行,将规格为1层200g/m2的无纺土工布以及2层12丝真空膜铺设在排水管路系统的顶面,在密封沟中要确保真空膜的周边全部埋入其中,并要采用粘土进行相应的压实。当安装完预压系统以后,要确保系统运行在低位。低位预压时间的确定要根据控制沉降的指标、相应的观测记录以及比较固结度的结果来进行。初步确定预压的时间为90d。待达到以下卸载标准即可卸载:当固结度在85%以上的时候,平均沉降连续5d都保持在小于2mm/d。
         4.3.4高真空击密施工
         当达到卸载标准完成卸载工作后,要采用1.0m厚山皮石进行回填,然后开展高真空击密的施工,在采用山皮石进行回填时,选用的山皮石要保证直径在20cm以内,含泥量要在10%以下。①高真空排水施工参数,该施工主要采用的是浅管和深管,其中浅管的规格要保证长度达到3m,3.5m×4.0m的间距,深管的规格要达到6m的长度,3.5m×8.0m的间距。当地下水位下降至地下0.5~2.0m以后,击密可以进行第一遍,击密时要确保持续排水。
         ②击密时需要达到相关参数的要求,进行约5~7d的高真空排水后、地下水位下降至1.5~2.0m,进行一遍点夯击密,在进行击密的过程中要保证排水不中断,可以拔除真空管。该过程一共进行两遍。点夯击密第一遍要保证1000~1500kN·m的能量,2~4击的击数;第二遍要保证达到1200~1800kN·m的点夯击密能量,2~4击的击数,两遍夯点的位置要按照梅花形进行分布。保证达到600~800kN·m的满夯击密能量,保证相互搭接锤印的锤径达到1/4。上述参数作为暂定参数,由于这种方法属于拥有专利的施工方法,并且信息化贯穿于整个施工过程,我公司在施工前对现场进行了前期勘察,对施工的土性有了进一步的了解,根据信息化施工情况在施工过程中对真空管的布置参数进行适当调整,因此,需要根据相关的操作规程及处理方法在操作过程中进行相关参数的调整。
         4.3.5回填并碾压,交付验收
         完成低位高真空分层施工后,进行相应的工程交付验收。验收标准如下:
         ①处理后交工标高不高于路床底标高(设计路面线以下1.53m);
         ②交工面承载力特征值120kPa(28天休止期后验收);
         ③在度过28d的休止期后对交工面回弹模量进行验收,要保证达到30MPa。
         5结束语
         总而言之,在公路路基路面施工作业开展的过程中,经常会遇到不同程度的软基问题,这些问题的存在也严重影响着路面结构的稳定性,因此必须要采用相关的处理技术进行有效的解决,在未来的发展过程中,要能够进一步加强对软基处理技术的研究与创新,为公路路基路面软基处理工作的快速发展奠定坚实的基础。
         参考文献
         [1]李方方,李俊.公路路基路面设计中软基的处理技术分析[J].河南建材,2018(2):1-2.
         [2]陈录录.公路路基路面设计中软基处理技术分析[J].科技展望,2017(19):37.
         [3]高苗苗.浅谈公路路基路面设计中的软基处理[J].四川水泥,2019(8).
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