APP下载

软土地基处理技术及在公路施工中的应用

2015-10-21吴建华

建筑工程技术与设计 2015年17期
关键词:公路施工软土地基技术应用

吴建华

【摘要】技术进步使现阶段软土地基的施工处理技术日益完善和成熟,这些技术的应用不仅关系着公路建设质量,更承担着重要安全责任。本文主要通过介绍几种常见软土地基处理技术,阐明其应用重要意义,并结合具体实例对软土地基处理技术的具体操作流程进行介绍,旨在为公路软土地基施工提供技术参考。

【关键词】软土地基;公路施工;技术应用

前言:

公路是人们日常出行的主要交通用道,其建设不仅关系着百姓生活的便利,也为我国经济建设带来巨大经济效益。由于公路建设特殊性,道路选择上难免遇到软土路面,给公路路基施工造成一定技术困扰,故一直以来相关领域一直致力于研究有效的软土地基处理技术以解决上述问题。现阶段,我国在这一领域已取得较大成功,公路施工中已能灵活运用多种软土地基处理技术以强化公路施工建设。故本文结合具体施工实例对软土地基处理技术及其应用进行探讨具有现实意义。

1.公路施工中的常见软土地基处理技术

1.1强夯法

强夯法又名压实法或固结法,是一种依靠动力实现软土地基加固的技术方法。该项技术的应用主要借助重锤,通过其反复做自由下落运动来夯实地基,以提高地基强度。强夯法适用于多种地基材料,如碎石土、粘性土、素填土等。在提高地基强度的同时,强夯法还能改善或消除地基土壤所具有的湿陷性,故具有此特性的软土地基十分适用于该项技术。但是其处理高饱和度粘土的能力则相对较差,故淤泥质土地不宜采用该项技术。现以5t重夯锤为例介绍其具体施工操作:

首先,选择起吊机。起吊机在强夯法施工中主要用于起吊重锤,故应选择起吊能力>3倍夯锤重力的机型。其次,5t重夯锤,通常吊起高度在3m左右,施工中依据路基强度要求可适当调整落距,确保夯击能量在800±200kN/m,注意操作需保证接触面单位静压力在18KPa左右。第三,夯实前现检测土壤含水量,在标准要求范围内操作。夯实通常以先四边、后中间的顺序行进,一夯位夯两下。

1.2换填法

换填法是软土地基常用处理办法,所谓换填法既是将地基中一定量的软土层挖去,改用强度高、性能好的砂、碎石、煤渣等料替代,填充替代同时通过压实、震动等方式使地基替代料密实度达标。

该项软土地基处理技术多适用浅层地基,如淤泥质土、杂填土等,路面低洼处如暗塘、暗沟等也适用于该项技术。不仅如此,换填法也作特殊土壤处理之用,如替换膨胀土地土壤,避免地基膨胀;替换湿陷性黄土,避免地基沉降;处理倾斜破碎的岩溶、土洞等,可避免因温差导致的地基冻胀坏损。

1.3靜力排水固结法

该项技术主要有两种操作方法,一是借助建筑物自身重力或设置竖向排水体来排除路基土壤中原有的水分,进而增强土壤密度,提高路基强度。二是施造建筑物之前,预压场地,排除土壤孔隙水,进而固结路基,避免沉降。以静力排水固结的方式处理软土地基,可以很好的解决路基的沉降问题和稳定问题。这主要是由于静力排水固结之后,路面施工前路基已经基本完成沉降,且排水固结能提高路基抗剪强度,使路基承载力增强,稳定性更佳。施工操作中,排水固结多由两个系统组成,一是排水系统,二是加压系统,其应用目的均在于促进孔隙水从土壤中排出,固结土壤进而强化地基固结压力。

2.选用软土地基处理技术时的考虑因素

软土地基依据软土土壤构成成分的不同而分为多种,不同的软土地基需要有针对性的选择适宜的处理技术方能快速而有效的实现对地基的加固。选用软土地基处理技术时需考虑以下几点因素:

①地基状况。首先考虑地基构成。如果地基的软土层薄且浅,则地基处理适宜采用表层处理技术来操作,如换填法。如地基软土浅却比较厚,则在换填法基础上可配合其它表层处理技术联合操作。如软土浅且带有砂层,则可使用荷载压重的浅层处理办法。当软土层厚且无沙时,通常以固结方式沉降强度效果不明显且耗时过长,此时可采用垂直排水法。其次,土壤性质也是处理软土地基时需要考虑的重要因素,这主要是由于部分土壤特性与路基处理办法不相适宜往往影响处理效果。例如:粘性软土地基不适宜用压实法,土质、砂性土地基适宜振动法或挤实法等。

②道路性质。道路等级、道路形状及道路所在地段均对道路路基有着不同的建设要求,对此选择软土地基处理技术时需考虑道路性质因素。例如:高等级公路,需选择沉降效果有效的处理技术;公路路堤宽而低时,地基处理选用换填法则应当心可能造成局部破坏;路面高度大的公路不宜使用压重法等。从道路所在地段来看,有时只要沉降均匀,路面亦可保持平整,但如果沉降错台,则极易发生危险事故,对此,以不同处理基础处理相邻地基时应谨慎小心,避免土压不均导致侧向移位,影响公路寿命及使用安全。

③施工条件。各公路建设施工条件往往不同,工期、材料、机械设备等也往往具有差异性,故选用地基处理技术时,需在保证地基建设质量的基础上依照工程建设实际能力来有计划的选择。

④周围环境。部分路基处理技术会产生噪音、废弃物等污染,施工时需慎重考虑。此外,软土地基上修建高坡度公路时序考虑公路及周围建筑的总沉降量,如不能有效控制剪切变形,则可考虑在此路段修筑高架桥以代替路堤。

3.软土地基处理技术的应用实例

2014年3月,某建筑公司承建一条国家二级公路,该公路全长16.8千米。依照设计需要,路面建成双行道模式,宽30m。经施工勘察,技术人员发现该公路途径路段中有一处为软土土质,承载力不足,需施工加固。经实地考察公司决定以强夯法来强化此路段路基。

首先,为确保以强夯法加固此处软土路基,路基强度及稳定度能达到施工技术要求,技术人员现从软土路段中择取一处作为试夯区,组建试夯工作,为软土地基处理提供数据依据。试夯前,技术人员结合施工图在现场规划出试夯点,,地点确定后,清除现场杂物,调配试夯设备进场,强化排水。

该工程选用21t液压履带式起重机开展施工。通过计算,强夯锤起吊至距离地面22m高的位置对准夯点行自由下落。夯实过程中先确保坑底平正,避免夯实过程中重锤下落出现倾斜,夯实从夯实区周围开始操作,最后夯实实验区中心处路基。第一遍夯实完成后,回填施工现场土方,借助推土机平整作业后进行第二次夯实,操作流程同第一遍夯实相同。两次夯实完成后均需对路基进行高程、强度等性能进行测量,进而确定最佳夯实办法。方案确定后,联通数据交由上级审批和验证,审批通过后,即可予以该法处理软土地基。

经试验,以强夯法加固该处软土路基可以使路基质量达到施工技术标准。故该公司开始使用强夯法对公路路面整个软土地基行技术处理,夯实除依照试验结果准确操作之外,技术人员还在整个软土区内设立多个检测点,检验夯实后土壤性能,对于强度不足处再行多次夯实,以保证路基质量达标。

小结:

综上所述,软土基地类型多样,软土地基处理技术经多年完善和发展也已变得越来越成熟。实际施工中,地基处理技术需在考虑软土地基类型的基础上结合工程要求及施工实际来选择,以确保地基建设质量为根本出发点确定切实可行的地基处理技术,只有如此,方能在最优人力、物力、财力基础上构建出最优质量的公路路基。

参考文献:

[1]叶如军,徐竭.试论公路施工中软土地基处理技术的应用[J].城市道桥与防洪,2013,04:136-138+14-15.

[2]付涛,陈慧荣.关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J].中国新技术新产品,2013,08:86.

[3]张小次,赵雪丽.公路施工中软土地基的处理技术及方式[J].技术与市场,2015,01:61+63.

猜你喜欢

公路施工软土地基技术应用
“营改增”对公路施工企业分包的影响及对策
软土地基基础上水利施工处理方法
低碳环保技术在环境治理中的应用分析及阐述
基于高职院校物联网技术应用人才培养的思考分析
试析路桥施工中软土地基处理技术
现代烟草工业发展趋势及降焦减害技术应用研究
桥梁软土基础处理应用