摘要:高速公路是地区经济往来的基础保障,在社会经济持续增长下,我国的公路路基建设规模持续扩大,大量新技术和新工艺应用,对新时期的公路工程地基施工质量提出了新的要求。软土地基由于自身特性,承载力不足,处理不当可能出现不均匀沉降和偏移问题,威胁到工程整体质量和安全。本文就软基处理技术在公路路基施工中应用进行探究,把握技术要点,对软土地基有效处理,提升公路路基工程施工质量和效益。
关键词:公路路基;软土地基;承载力;砂垫层排水法
公路路基工程施工难度大、周期长、风险大,由于不同区域地质条件和水文条件存在显著差异,可能遇到软土地基问题。软土地基含水量大、承载力不足,不符合施工要求,如果处理不当可能出现不均匀沉降和偏移,带来严重的安全会事故和经济损失。这就需要结合公路路基工程实际情况,寻求合理的软基处理技术,改善软基特性,为后续施工活动开展奠定基础。通过软基处理技术在公路路基施工中应用分析研究,有助于积累软基处理经验,提升技术水平,为后续相关工作提供可靠依据。 一、工程概况
某公路工程FA13标段地势平坦,经过地质勘查,上层为黏土层,厚1.2m;淤泥层,厚3m;松散砂层,厚3m。对工程软基采用联合法处理,使用CFG桩,铺设加筋砂垫层,然后台背回填,设置搭板。该工程地基重分布一定厚度的软土层,施工中会受到土层上方3.5m~4.5m回填层附加应力和雨水冲刷因素影响。尽管施工中回填层符合土层密实度要求,但仍不可避免出现一定沉降量,通过换填处理,施工成本增加。如果选用竖向排水体插入施工方法,对过渡段基础竖向刚度影响较大;采用超载预压方法处理,工程量和工期随之增加。 二、公路路基施工中软土地基处理现状
不同区域的地质条件不同,软基特性同样存在显著差异,如果忽视软基处理重要性,可能在后续施工中埋下一系列安全隐患,诱发严重安全事故[1]。通常情况下,软基上还有硬壳层,如果可以充分利用硬壳层的承载度,不仅可以保证地基强度,还可以降低施工成本。对于此类软基,可以通过排水固接、内部注浆和预压方式进行处理,提升地基承载力。但是,如果前期勘察不足,对施工区域的实际情况不了解,可能导致资源利用不充分,地基处理效果同预期相差甚远。还要注意台背填土处理,可能出现受力不均,加剧软基填土不均匀沉降。
通常情况下,在软土地基处理中,首先需要结合实际情况添加材料。地基粘土性质的软基表层加入适量石灰和水泥材料,可以提升软基的压缩性和强度,为后续施工活动有序开展奠定基础。施工现场搅拌石灰材料,有助于降低土层中含水量,实现软基固结处理[2]。其次铺设材料,局部不均匀软基通过铺设材料方式可以规避不均匀沉降和偏移问题,包括玻璃纤维各格栅和高强土工格栅土等材料,提升软基抗拉力和抗剪效果,填土负荷均匀化处理,提升软基承载力。最后,砂垫层,水分含量大、土层薄,可以挖除表层软泥铺设砂垫层,加固土体固结,提升软基承载力。增加换填深度,降低软基水分含量,维护地基结构稳定性,营造良好的作业环境。
三、公路路基施工中软基处理技术 (一)砂垫层排水法
砂垫层排水法在公路路基施工中应用,适用于深度低于路堤最高值两倍情况下,对软基进行有效处理。施工中在路堤底部设置砂垫层,结合施工标准来选择符合施工标准的材料。为了保证各层密实度符合施工要求,应该保证软基压紧次数,并做好测试工作,了解软基各项指标是否符合要求。与此同时,铺设砂垫层时综合考量排水特性,保证砂垫层处于露头状态[3]。 (二)袋装沙井处理法
此种方法在软基处理中应用,主要是在软基中使用沙袋设置沙井,促使软基中水分高度集中,通过沙袋毛细管排水处理。具体施工期间,依托于振动式砂桩机垂直作业,在软基中埋设沙袋直到临近地基岩层,具体埋设深度应结合作业实际情况动态调整。一般情况下,袋装沙井直径7m,沙井间距控制在1.5m范围内,有效深度18m。同时,还要走好后续排水,设置沙袋高度超过地基35cm[4]。 (三)预压处理法
在软基处理中应用预压处理法,如果时间充足,可以采用预压处理法对软基尽心更充分处理。施工中严格把控加载施工速度,加载量每天10cm左右,分层处理。如果地基填筑高度达到2.5m,后续地基填筑期间及时检测路基标高,保证路基各项数据指标精准可靠,充分掌控路堤施工情况。测量期间发现路堤出现不均匀沉降和偏移问题,每天速度1cm,路堤两边沉降速度为0.3cm,以此来判断路堤稳定性并不符合施工要求。故此,停止加载施工,沉降速度符合标准后方可继续施工。加载高度符合设计要求,持续加载到特定高度,加快路堤沉降速度,并在施工同时三天一次测量标高[5]。
四、路基工程软基处理中联合法的应用
在公路路基工程的软基处理中,如果采用联合法进行处理,选择高质量的沙砾层表层换填,借助沉管成桩法施工。结合工程需要,桥台前设置加密区,大概长度12m,采用等边三角形布桩形式,便于后续施工。结合工程需要,对于设置的CFG桩,在级配碎石中加入适量的黏合剂,有助于强化桩刚度和强度,切实提升公路路基工程抗震性和抗压性。这样可以缩短台背和桥台刚度差,保证路面行车安全、平稳。需要注意的是,在回填压实施工中,如果压路机无法全面覆盖施工位置,可以采用小型振动压路机充分压实处理,保证回填土层密实度符合施工标准。
采用CFG桩,级配碎石中加入适量的黏合剂,可以改善散体材料装刚度,提升路基抗震性能。通过沉桩处理,可以有效台背深入安层地基土密实度,桥台和台背刚度差大大缩小。
桩体材料配合比设计中,采用普通硅酸盐水泥P·042.5,中砂级配碎石直径在1.5cm~3cm范围内,桩身密度高度25kg/cm3。采用等边三角形布桩,并且在CFG桩位置上铺设级配碎石加筋砂垫层,粒径1cm~3cm。施工期间,高强度土工隔栅采用纵横水平铺设两层,各层间距48cm。通过加筋砂垫层的防水和隔离作用,为地基强度和稳定性提供保障,最大程度上降低地基沉降和偏移,以便于后续施工活动有序开展。通过加密区监测,记录下沉降数据,如表1。
结论:
综上所述,在公路路基施工中,通过软基处理技术应用,应该对施工区域进行地质勘察,了解施工区域的地质条件和水文条件,寻求合理施工技术对软基处理。不同情况采用不同的软基处理技术,依据施工标准落实到实处,提升软基稳定性和强度,为后续施工活动开展奠定基础,切实提升软基处理成效,推动交通运输业健康持续发展。 参考文献:
[1]张岳欣.公路路基施工中软基处理技术的应用[J].工程建设与设计,2019,23(04):119-120. [2]刘李平,谭专专.公路拓宽工程软基处理差异沉降和可靠度研究[J].中国水运(下半月),2018,18(07):192-193.
[3]韩新翠.软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制[J].公路工程,2018,43(04):306-310.
[4]高玉柱.泡沫混凝土在城市软土地基路桥过渡段处理中的应用[J].山西建筑,2018,44(24):133-135.
[5]何斯玉.路桥工程项目软基综合处治技术体系与施工监测研究[J].黑龙江交通科技,2018,41(08):65-66.
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