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摘要:软土路基作为公路工程建设中常见的一类不良地质问题,往往直接决定着项目的质量、成本。本文对公路施工软土路基施工技术处理方法进行了探讨。
关键词:公路施工;软土路基施工技术;处理方法
引言
本文以G省X高速公路为例,该路段路基宽度为27m。其中中央分隔带长3m,行车道左右各预留7.5m,硬路肩左右各3m(路缘带1m),土路肩1.5m,路基中心线为设计线,中分带中央分隔带边缘路面标高为设计标高。已知G省X高速公路段平均气温为22~23℃,全年雨量充足,年均降雨量可达1699.5mm,路段所处区域水系发达,附近居民以养殖业为主要劳动类型,池塘数量密集,软土路基成为施工方较为棘手的问题。
1公路施工软土路基施工技术处理方法
1.1水泥搅拌技术
水泥搅拌技术,是软体地基加固工作的常见技术手段之一。一般过程是指,公路工程施工方使用特定配比掺入一定量的水泥对软土层进行加固填充,使得水泥与路基中的软土充分融合,用以提升路基的坚硬度、承载力。水泥具有较强的黏合力,水泥搅拌技术的应用,不仅能够使得软土路基加固,还能够预防日后路面变形,一定程度上能够减少路基未来发生沉降的概率。
1.2抛石挤淤施工技术挤压密度技术
按设计图要求须测量放线,确定其抛石范围并经业主或监理工程师现场检查界线。在地势平坦的路段,抛填时,自中线向两侧展开,使淤泥向两边挤出;横坡陡于1:10时,自高向低展开抛填,使淤泥向地势低的一侧挤出,采用装载机配合挖掘机施工。片石露出软士后,用较小的石块填塞垫平,并用振动压路机振动压实,振动过程中,观察到填石顶面不再沉降,且表面平整后,停止压实。然后在其顶面设置50cm砂砾作为反滤层,压实后进行路基填土。过程中控制抛石宽度、厚度以及顶面高程应符合设计及施工技术规范要求。软土路基的特点是含水量大,压缩性高,挤压密度技术是“对症下药”。无论是分层填筑还是分层碾压,核心逻辑都是挤压软土层的密度,用以增强承载力。在我国实际应用过程中,较为常见的挤压密度手段有反压护道法、重锤夯实法、深层压制法等。在利用这一技术时,施工方普遍操作环节包括施工准备、数据测量、沉降测试、平整施工操作面、重锤夯实技术手段应用等,最终实现提高软土层实际密度的工作目标。
1.3加筋处理技术
加筋处理,是指公路工程施工方将竹子、柳枝等材料与尼龙、玻璃丝等材料融合重组后填充,用以提升软土路基的坚固性。其原理是在土层中铺设强度较大的土工聚合物、受力杆件、拉筋等,提升承载力、保持建筑平稳、减少沉降。公路工程施工方在采用加筋处理技术时需要充分考虑该区域的地质条件,在回填环节时需要选择较为轻质的填充材料,尽可能减少其他因素对技术实际效能的影响。常见的回填材料为泡沫塑料、煤灰煤渣等。
1.4排水固结技术
排水固结技术,能够大大提升软土地基的排水效能。排水固结技术的原理是:通过布置竖向排水井使得地基在自重或它重的荷载作用下,使软土层中的水量逐渐析出,完成软土层孔隙比减小的目标,进一步使得软土地基固结,最终增强地基强度。常见的设立排水井方式是挖掘砂井和增设塑料排水带。在实际施工过程中,常见的操作手段是人为挖掘渗水沟渠,受当地气候以及土壤层自重等因素的影响,渗水沟渠的实际效能一般比较理想。当遇到特定地质条件渗水沟渠效能不理想时,可采用人工加压法,强化渗水沟渠的实际效能。
2公路工程施工技术的应用
2.1应用的过程
根据我国公路施工行业要求,从沉降子因素来看,高速公路的桥头路段沉降不得大于10cm,涵洞、通道部分沉降不得大于20cm,其余路段沉降不得大于30cm。从安全系数子因素来看,高速公路的稳定安全系数不得小于1.20,运营期内安全系数不得小于1.25。深入分析G省X高速公路所处地域的实际情况可知,施工方可以选用水泥搅拌技术对其进行改良。首先,施工方可以从横向对路基进行改良。将原有路基全断面扩展延长2m,以正三角形为布置队形,将桩径为50cm的水泥搅拌桩依次排列其中。其中,桥头路段桩间距设定为1m,涵洞、通道路段桩间距设定为1.3m,其余路段桩间距设定为1.5m。其次,将42.5R级的硅酸盐水泥以0.55的水灰比例进行搅拌,确保水泥净含量不低于15%,进行填充。桩顶部增设50cm厚度的碎石垫层,可以根据具体路段实际情况改为两层各25cm的垫石层,碎石最大粒径不得超过40mm。再次,施工方可以在桩顶增设一层工布,工布规格参照SNG-PP-300-3,原材料为聚丙烯,厚度为2.4mm,整体宽度不超过3.5m。纵横向断裂强度不得低于9.5,轻度不低于0.25。此外,施工方应该注意到需要选择适宜性机械进行施工,尽量减少非必要因素对实验结果的影响。在施工时,采用少取勤取多次喷浆的施工方法,严格控制单位时间内水泥喷浆总量以及水泥搅拌速度,确保水泥桩桩体质量过硬。
2.2沉降监测要点
经典力学认为,地基沉降包括瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三部分,软土路基的最终沉降量为三者之和。为确保公路工程施工方所选施工技术手段的实际效能,将沉降监测贯穿于工程施工全过程是非常必要的。在此次模拟工程中,首先以200m为桩间距设定监测断面,K为断面桩号代码。其次,依次在监测断面的道路中线、两侧土路肩处设定监测点,形成监测点矩阵。再次,使用50cm的正方形钢板和直径为20mm的一级光圆钢筋检测杆组成特定沉降点。最后,需要加强监测断面的埋设坚固程度,尽量减少外界因素对实验结果的干扰性。
3公路施工软土路基施工技术的注意事项
3.1做好前期准备工作
我国幅员辽阔,地理条件因地理位置改变而改变。公路工程施工方在施工前,应该做好深入细致的工程地质勘探工作,为因地制宜地选用技术提供支撑。首先,施工方应该在充分研判已有地质资料的基础上,合理利用调绘、钻探、原位测试及物探等综合勘测手段,查明该工程所处区域内地形、地质、水文、气候、径流条件等自然环境条件和软土路基实际条件。其次,施工方在深入分析后,需要明晰该区域软土层成因、类型、影响范围以及其在该公路工程施工区域内交织的具体情况。最后,明确该区域内软土层在纵向、横向的分布厚度、层次。对各层次的土质及不同区域的物理力学性质参数也需要有一定了解(常见的实用参数有:容重量、含水量、塑限、液限、孔隙比、承载力、摩擦力、渗透系数等)。
3.2公路工程质量把控要精确
质量把控始终是公路工程施工的红线。公路工程施工方需要将质保意识牢记心中,并细化至日常工作中去。一方面,公路工程施工方需要建立健全建材购买监管体系。老生常谈不能成为被忽视的理由,施工材料的质检问题,是公路工程的核心问题。偷工减料带来的危害不仅局限于一个工程、一段路线,更是给全行业都能带来巨大的负面影响。另一方面,公路工程施工方需要建立健全人才队伍储备机制。原则上来讲,常规公路施工对施工者的技术要求并不高,但是基于软土路基的复杂性,对施工者的技术、经验均有一定要求。建立健全人才队伍储备机制,就是帮助公路工程施工团队积累经验充足、技术过硬的人力资源,为日后软土路基的攻坚克难提供强而有力的人才保证。
4结束语
综上所述,软土路基现象屡见不鲜,发掘出行之有效的软土路基施工技术,已经成为公路工程行业的重点工作内容。全体公路工程建设者需要时刻运用发展的眼光,为推动软土路基处理技术的革新、推动公路工程行业的进步而努力。本文通过对G省X高速公路施工实际的观测,探讨了公路施工软土路基施工技术处理方法,以供参考同仁们商榷。
参考文献
[1]刘景三.软土路基处理技术在公路工程施工中的应用[J].工程技术研究,2020,5(15):62-63.
[2]于鸿熙,胡卉.软土路基处理技术在公路施工中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2020,16(07):128-131.
[3]肖跃辉,肖晓清.公路施工中的软土路基处理技术浅析[J].江西建材,2019,(12):113-114.
[4]赖盼真,徐礼辉.关于公路路基施工中软土路基处理技术分析[J].人民交通,2019,(11):76+78.
[5]刘庆.软土路基处理技术在公路施工中的应用[J].江西建材,2019,(09):184-185.