威海市公路勘察设计院有限公司 山东省威海市 264200
摘要:良好的开端是成功的一半,对于公路工程来说,路基的施工非常关键,关乎着其整体质量。近年来,我国公路工程项目众多,同时在先进化技术的应用下,大大提升了工程项目的技术水平,同时也提高了工程质量。当下,公路工程中对软土路基的应用较多,勘察工作是软土路基施工的前提,应重点关注路基设计工作的开展,并结合施工地区实际情况做好路基设计规划,保障软土路基后续施工的高效化、高质量化开展。
关键词:公路路基设计;软基处理;方案
0项目概况
某公路全长为40km,因纳入了国道规划,故需对其进行提等改造。由于项目所在区域地形地质条件复杂,水系发育,且植被茂密,环保压力较大,导致路线走廊带单一,施工难度较大。考虑工程造价及环境保护等因素,相关部门决定对原有老路进行改扩建建设,改扩建后使该公路达到二级公路标准,设计时速为60km/h,路基宽度是8.5m,桥梁结构采用空心板、简支箱梁T梁与连续钢构结构。
1软土路基实际应用概述
软土路基不仅具有优点,但更多的是缺点,如强度低、压缩量高、有机物质含量多,然而随着道路交通网络的愈加先进化,对软土路基的应用频率非常高。虽然软土路基具有较多的缺陷,但若是能够做好处理工作,则能够有效提高其稳定性及承载能力。高速公路在开通应用后,车流量较大,几乎每天均有成百上千辆小型汽车、中型汽车以及重型货车经过,若无良好的稳定性及承载能力,便会极大的降低通行效率。同时,据软土路基的实际应用情况来看,多会被应用于江、河、湖泊等周边。在过去软土路基施工时,由于前期勘察设计工作不到位,影响了软土路基后续施工,且也使得沉降、边坡失稳、强度不高的问题时常出现,极大的拉低了高速公路的整体安全稳定性。随着对软土路基应用频率的逐渐提高,应更加重视前期准备工作的科学、合理规划,在做好勘察设计工作后选择合适的软土路基处理方法,以此来提升软土路基施工的整体质量。
2公路路基设计中常用的软基处理技术
2.1回填土技术
回填土技术具有置换作用,可以有效的提高路面结构的稳定性,在应用回填土技术时,首先需要将原路基的软土挖出,之后对软土进行晾晒,或者是采用砂石、一般土、矿渣进行置换处理,在软基处理的过程中,应该根据施工方案、施工要求,采用分层回填的方式,一般情况,分层回填的过程中,土层的厚度不能大于40cm。其次,施工人员需要利用压路机对路面进行碾压,当压实度大于90%时,才可以进行下一层的浇筑,在碾压时,确保对回填土的碾压达到设计要求,从而有效的保证公路路基结构质量。
2.2排水垫砂层处理技术
在公路路基设计中,在处理一些软土层表面薄弱、含水量大的地基,例如,在一些积水荷塘地基、小湖地基中就可以应用排水垫砂层处理技术,通过在软基上布置垫砂层来让软土进行固结,对土壤中的含水量进行控制,当土壤中的水份降低时,公路的荷载力就会加强,从而将软基处理的效果进一步提高。
2.3高压喷射施工技术
高压喷射注浆技术实质上是一种压密注浆处理技术,在进行高压喷射施工技术时,会散发出大量的喷射冲力,从而有利于混凝土的搅拌工作,在搅拌工作结束之后,就会形成混凝土圆柱,以此来对软基结构进行加固,将公路路基设计中的软基土层密度进一步提高,有效的避免路面结构中出现渗漏现象。
2.4深层搅拌桩技术
在路基处理中采用深层搅拌桩技术时,需要在施工前,做好路基处理的准备工作,对施工图纸与施工方案进行综合的分析,在应用深层搅拌桩软基处理技术时需要记住以下工作要点。首先为了使水泥搅拌桩与施工要求相符,施工人员可以在主机上悬挂吊坠,这样施工人员就可以及时的对水泥搅拌桩的垂直度进行调整,从而有效的确保水泥搅拌桩的施工质量。其次,施工单位需要建立健全的监督机制,在材料环节进行严格的质量控制,使得水泥用量与实际达标要求相符,例如,在混凝土施工环节,混凝土极易受到水泥水化热的影响而出现温度裂缝,所以在对材料进行检查时,要检查施工单位在实际施工中是否应用了水泥水化热程度较低的矿渣硅酸盐水泥等。最后,施工人员在搅拌的过程中应该确定水泥的配比,从而有效的提高软基处理质量。
3软土路基设计分析
随着公路工程项目的扩增,亟待提升软土地基的处理水平和更新软土地基处理技术,就软土地基处理的目的而言,是为了进一步提升高公路路基的承载能力和稳固性,有利于保证公路工程的质量,延长公路的使用寿命,节约公路维护和保养的成本。软土路基的地址比较特殊,就其特点而言,呈现承载能力比较差、渗水性差、受外力影响容易出现变形等特点。与此同时,经过地下水的冲刷之后,软土地质将会再次膨胀,其结构稳定性比较差。这种情况如果不做任何处理是不能够直接进行施工的,需要通过科学、合理的方式进行处理和改进。比如,可以采取打桩压实或者新填筑路基提升路基紧密度的方式进行处理。显而易见,软土路基这种比较特殊的地质结构由于环境的作用而形成的,详细了解和分析了我国软土路基的实际施工案例,主要分布水源比较丰富的东南沿海地区。然而在其他地区,在一定的土壤、水分、气候以及人为因素的影响下,同样有可能形成软土地基。软土的主要成分有淤泥、沙土、茹土等,其中还包含了各种腐质物质,比如烂泥、植物残体等。通常情况下软土路基都是处于水源丰富的地区,如湖泊、湿地,而且随着季节的变化其稳定性也在发生着相应的改变。在软土路基上进行公路工程施工的过程当中,要结合实际情况对地质进行分析,遵循着边施工、边检查、边设计、边改进的基本原则,及时发现各个环节当中存在的问题并通过科学、合理的方式进行处理。现阶段在设计软土路基的过程当中需要遵循以下几个重要的原则。第一,如果浅层软土深度D≤3m,则可以通过换填法的方式进行处理,保证压实度≥90%。因为处理的范围比较小,清淤换填量相对来说比较小,比其他方式梳理起来更为简便,获得的成效也会更佳。对于部分较厚的路段,适当调整处理的深度,通过同样的方式进行处理。换填材料可以用素土或渗水性良好的材料进行填充。第二,如果软土深度3m<D≤5m,范围不大或路面比较陡峭时,可以通过换填的方式进行处理。第三,如果填土高度H≤8m、软土深度D≤20m,通常情况下可以通过袋装砂井+堆载预压法的方式进行处理。第四,如果填土高度H>8m,并且软土深度D≤5m,可以通过与相邻路段一样的方式进行处理,如果软土深度5m<D≤15m,通过水泥搅拌桩的方式进行处理;如果软土深度D>15m,可以通过预应力管桩的方式进行处理。第五,如果是地基渗水性较好的软土地基与上部硬壳层>3m的软土地段,可以不遵循以上的原则进行处理,需要结合类似工程的经验和方式进行处理。
结束语:在设计软土路基施工的过程当中需要遵循“因地制宜、满足标准、安全性、经济性、便捷性”的原则。全面考虑到自然环境、工程造价等多方面因素的影响。如果在软土路基处理过程当中采用的方式不合理,极有可能引起严重的后果。因此需要高度重视通过科学、合理的方式来处理软土地基,确保公路的质量,延长公路的使用寿命,除此之外,还有利于保障行车的安全。
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