郭进存
北京市市政三建设工程有限责任公司 10010
摘要:
随着社会经济的发展,许多高速公路需建在软基上,软土天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高,高速公路建设中必须对地基进行加固处理,目前常规堆载方法难以满足施工稳定与工后沉降要求,需采用新的技术措施处理。目前修建了多条高等级水泥砼路面,构筑路网框架,但水泥砼路面修建历史较短,路面纵向开裂是目前严重的破坏形式。已竣工公路路段改造中不良地基路段多,根据不同地质情况采取不同加固措施收到良好效果。
关键词:公路工程;?路基加固处理;?不良路段;
引言:
在公路工程施工中,路基的处理是主要核心内容之一。因为路基是公路施工工程的基础,只有基础的质量好,具有良好的稳定性、坚固性,才能大大增长路基的使用年限,加强抗受损的能力,提高安全系数,避免发生危险。因此公路的建设显得尤为重要,公路交通必须向着提升居民出行舒适度的趋势发展。在公路的使用中,路基工程是一项隐蔽工程,很多公路施工完成后,在使用过程中有大量的问题出现,因为不与外界的环境和交通带来的荷载直接接触,所以常常不受重视。出现了问题便需要进行返工处理,而返工等措施会使人们的交通出行造成拥堵,所以路基施工工程一定要严格按照国家的规划去实行施工建设,采取针对性的措施解决,对路基病害进行整修与加固,保证路基质量。
1.路基加固的定义
路基工程的施工种类繁多,路基的基本施工方法分别有填方路基法、水平分层填筑法、挖方路基法、纵向分层填筑法、半填半挖路基法等。在公路工程施工时,首先施工的就是修筑路基。不同的地势选用不同的施工方案进行路基的施工。例如土质、天然碎石、天然砂砾都被选为路基的填用材料。路基的本体结构稳固性比较差,很难去达到公路标准使用性能的要求,因为路基结构整体的稳定性也较差。由于路基整体结构稳固性差,所以在进行路基的加固施工处理中,一定要严格对待,按照规范设计要求进行加固处理。尤其是一些不良地段处理,需要严格的针对性方案处理。路基的加固方法有十分多种,要针对性去进行施工,根据地势、土质等情况去选择正确的加固施工方式是对工程的基本要求。让路基的整体能达到设计规范的标准以及使用功能上一定的满足,便要改变路基的松散程度,人工与机械的碾压和夯实(简称压实),将土与土之间的密度减小,让土体的空气排出,便加大压实幅度,使路基的承受荷载能力和稳固性能得到一定幅度的提升。提升路基的质量对于边坡的修筑效果有着很大的影响,路基的加固措施为边坡,为了保证路基的稳定性能,边坡主要作为防护,需要注重环境的各种变化例如雨水的冲刷、腐蚀、风化的变化,需要考虑和避免外界各种因素受到影响和破坏。路基的基本结构如图所示。
路基的基本结构???
2.公路施工对地基的影响
2.1软土路基对路基稳定性的影响
软土主要是由淤泥的沉淀物和少量的腐殖物结合组成的土。软土的承受荷载能力低、含水量高、天然强度和渗透性能偏低,主要分布在沿海的岸边、江边、河边、雨水居多的山间洼地等地区,是一种在水源多的地区常见的特殊路基。面对这种软土特殊路基要采用特殊的设计方案和特殊的施工手段,这类粘土表面有带大量的负电荷,有非常强烈的水分子作用,在土体颗粒外围会形成一层很厚的水膜,软土沉积过程中由于粒间静电荷引力和分子引力作用,会形成絮状的蜂窝结构,呈软塑状,结构一旦遭到破坏或外界动扰就会使强度大幅度降低甚至土体会呈流动性的状态,影响了路基的稳定状态,所以引起路基的坍塌等现象,造成事故灾难发生。
2.2湿陷性黄土路基对路基稳定性的影响
湿陷性黄土在路基施工中,难以保证路基的施工质量。因为黄土具有吸附水性能强的特点,吸水后的黄土土体粘性指数大大增高,而黄土土体本身没有耐水性能和冲洗性能,所以遇到水后便有一定粘性,这都是湿陷性黄土的特性。湿陷性黄土是形成路面沉降不均匀的主要原因。如果在多水地区或是经常下倾盆大雨的地区,路基与水接触时间过长,使路基遭到一些不良影响和破坏,会直接对公路的使用性能造成影响,对公路交通、路基本体等各方面造成严重安全问题。小的问题则会形成道路凹陷、变形,会给行车与行人带来不便,舒适感大大降低,造成一些交通事故的发生;大的问题则会形成塌落以及大量凹陷的危险,会引起大事故给使用者带来人身、生命的安全以及财产上的大量损失,造成一系列悲剧的事故。公路路基的后续维修费用也是一笔巨大的支出,造成维修费用、人力、物力、时间的浪费,对国家经济造成不好的影响,所以路基基础质量应严格把关,尽可能节省出后期维护的开支。
3.施工方法
3.1测量放样
在施工现场由测量专业人员利用全站仪准确确定路基的中线和加固范围边线,并标出钻孔点具体位置,然后对钻机进行组装,最后将其布置在设计要求的位置。在测量放样的同时,还应做好场地检查,确认能否达到施工要求,未经检查与检查不合格时,均不允许开始施工,应根据现场实际情况进行针对性处理。
3.2钻孔施工
钻孔主要采用潜孔钻进行,并配以跟管钻进,施工开始前准备好一定数量长度为1m、直径为50mm的钻杆,采用直径为100mm的钻具和硬质合金钻头进行钻进。钻孔完成后,使用空压机对其进行冲洗,排除钻孔中的钻渣。钻孔施工应严格按照从外到内的顺序进行,钻孔的深度在2~12m范围内,钻孔应一次性施工完成。
3.3下注浆管
加固区主要采用孔底注浆的方法施工,注浆孔之间的距离按照3.0m严格控制,注浆管为内径为32mm的PVC管,通过加工制作而成。路基加固区中注浆孔之间的距离为2.0m,注浆钢花管为无缝钢管,其直径为73mm。注浆管的具体埋深以钻孔深度为依据确定,如前所述通常为2~12m,在注浆管上按照16cm的间隔距离进行交错打眼,以利于浆液不断渗透。
3.4注浆施工
注浆采用灰浆泵分段进行,实际的注浆压力按照0.2~0.4MPa范围严格控制,保证注浆的均匀性,使路基整体达到固结。注浆完成的标准为:实际注浆压力保持在设计终压范围内,一般为0.2~0.5MPa;浆液实际消耗量达到设计要求,而且连续注浆时间达到30min,浆液的注入率在20L/min以下。整个注浆段的注浆结束标准为:每个注浆孔都达到单孔注浆结束标准,其没有漏浆。在注浆完成后,需对实际的注浆效果实施认真检查,如果没有满足设计要求,应立即予以补注。
3.5注浆控制
因注浆工艺和其它工艺有所不同,在施工中难免面临地层较为复杂且浆液实际流动具有很大随意性的问题,所以在施工中必须做好工艺控制,以现场实际情况为依据,结合注浆效果,确定注浆控制要点。
3.6路基填筑碾压
(1)路基应按照30cm的厚度进行分层填筑和碾压,使压实度达到93%以上。在路基的边坡处,需铺设土工格栅,若填方边坡高度在8~20m范围内,则水平方向上的土工格栅,其幅宽应达到6m;若填方边坡高度超过20m,则水平方向上的土工格栅,其幅宽应达到8m。
(2)路基边坡需采用冲击碾压的方法进行碾压,使其达到密实,对于215.00m高程下部需按照1.8m的厚度进行分层冲压,而对于215.00m高程上部则需要按照2.4m的厚度进行分层冲压。
(3)施工前先将表面的种植土清除干净,并做好场地平整,对表面松散土层予以适当碾压,为机械设备提供进出场的临时便道,若场地内存在地下水,应及时将其排除,在施工区周围进行临时性排水设施的施工,确保场地范围内的排水达到通畅,避免积水对正常施工造成影响。
(4)完成以上施工作业后开始测量放线,在实际的测量放线过程中准确定出轴线和边线。
(5)路基填筑施工按照30cm的厚度进行分层填筑与碾压,使路基整体压实度达到93%以上。以压实度和沉降量为依据,确定冲压技术参数。在开始大面积冲压施工以前,选取一段具有代表性的段落进行试验性施工。经试验段施工可确定各项技术参数,包括设备性能、冲压遍数、冲压速度、振动功率,为正式段施工提供参考依据。
(6)在实际的冲击碾压过程中,应从坡脚其中一侧开始按照顺时针的方向进行,将冲击碾压作业面的中心线作为轴进行转圈,然后在纵向进行错轮冲击碾压,将整个路幅均冲压完成后,自行向内冲击碾压。
(7)冲击碾压时,具体的碾压遍数以现场实际情况为依据确定,一般情况下冲击碾压遍数应达到8遍以上,与既有建筑物或构筑物相距8m以内的位置应适当减少冲击碾压的遍数。
(8)在实际的冲击碾压过程中若由于轮迹深度较大导致压实受到影响,可使用平地机进行平整,然后再予以冲击碾压,如果路基表面存在大量扬尘,应使用洒水车进行适量洒水,然后再进行冲压。
(9)在冲击碾压完成后,需使用平地机对冲击碾压路段进行整平,然后利用重型钢轮压路机对路基表面进行碾压,使其达到密实和平整。
(10)在冲击碾压完成且各项检测结果均确认合格后,即可开始上部填筑。
3.7施工质量控制
(1)钻孔必须严格按照相关参数进行,钻孔位置和角度偏差应满足相关规范提出的要求,如果钻孔位置由于客观原因无法达到设计要求,应进行适当的移位,同时对相关技术参数进行计算,并在必要的情况下实施补钻。
(2)注浆时所用浆液应达到设计要求,禁止使用已经过期的水泥,施工开始前认真做好检验,未经检验和检验结果不合格的材料不能在施工中使用。
(3)浆液的配合比必须满足设计要求,同时浆液的配置应严格按照这一配合比进行,水泥和水的计量误差均不能超过±5%。
(4)浆液的搅拌必须达到充分和均匀,搅拌持续时间一般要达到3~5min,没有搅拌均匀或产生沉淀的浆液不可在施工中使用。
(5)注浆时管路必须保持畅通,以免由于管路被堵导致注浆质量与效果不满足要求。
结语:
综上所述,不良地段公路路基需采用合理可行的技术措施进行加固处理,以保证不良地段路基质量。目前,该公路工程的不良地段路基加固施工顺利完成,且经检验确认施工质量合格,所用施工技术合理可行,值得类似工程参考借鉴。
参考文献
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