简析高等级公路工程施工中软基处理技术

2017-01-20张雪峰

中华建设 2017年9期

张雪峰

简析高等级公路工程施工中软基处理技术

张雪峰

由于高等级公路的建设里程较长，会穿越不同的地理环境遇到不同的地质条件，路线施工较为复杂，常常会遇到软土地基。俗语“遇水搭桥，遇沟填石”，讲的是一种问题的出现，便会有解决这个问题的方法。笔者结合以往实际工作经历，结合实际案例，通过对软基流变、固结特性与沉降路基的规律进行了分析，并总结出切实可行的技术措施。

一、软基的处理

1.动力压实

动力压实法又叫强夯法。此方法是频繁的使重锤（通常是10.0～40.0t）提升到高处让之能够自由的落下（通常落距是10.0～40.0m）来对地基进行夯击，这样地基强度才能提升，也能减低压缩性。最先这只用做对碎石及砂土地基进行处理，之后排水的条件与施工的方法不断改进，因此也逐渐用做处理细粒土地基。动力压实因为具备节约劳动力、节省材料、工期短、设备简易、加固效果好、耗费低、动工文明、适用土类广等优点，在世界各地得到了迅速传播。对土的性质进行分析，软土动力压实效果是由地基土的粒径级配、含水量和间隙比的大与小来决定。

2.换填法

对于高速公路的动工，遇见软弱层很浅及含水量较高，而且较容易挖除软基的问题时，通常会使用换填挖除法。处理这样的地基时，在开挖之前排水和防护工作就必须做好，处理并运走挖出的不合适的材料，之后按规定对之分层回填，可通过实际情况选择砂砾或其余合适的材料。

3.处理表层法

（1）表层排水处理：表层排水是在填筑路基之前，用在地面开挖水沟的方法来排除地表水，同时使地基表层含水量降低，施工机器的作业条件才能具备，要使开挖的水沟于动工时充分发挥盲沟效用，透水性优良的砂砾回填常被采用。

（2）砂垫层法：砂垫层法是指将软土地基顶面设厚为0.60～1.00m的砂垫层（厚度具体要求要看软土的厚度、路堤的高度和其压缩性，太厚太薄会使效果差和施工难）用作软土层固结需求的上端排水层，来加速发展沉降，减短固结流程的时间。

4.抛石挤淤

此方法具有动工迅速、简易、方便的特点。常用于多年积水的洼地，排水滩，泥炭表现出流动态、厚度薄、表层没有硬壳、片石可以沉到底端的泥土沼泽。

（1）对运送混合料车辆进出进行严厉把控，格栅层必须禁止车辆急刹车、急转弯和混合料脚料的倾泻，来防止玻纤格栅遭到破坏；

（2）玻纤格栅当背胶时易溶于水，路面潮湿及雨天时禁止动工；

（3）玻纤格栅材料为玻璃纤维，人体皮肤接触会被刺激，防护手套是工作人员必备的；

（4）胶轮压路机有时需注水来加重，要注意注水量绝不能太多，否则会发生溢流，玻纤格栅沾染上候背腹的粘性就会失去；

（5）铺设玻纤格栅时，如果没有提前填平原路面上小的坑塘，那么就剪去铺好的格栅上对应的坑塘部分，坑塘就能在铺设沥青混合料时候被全部填平；

（6）设置格栅时，路面的温度必须在5.0°C～60.0°C。

二、实例分析

1.工程概述

某段一级公路，路基的宽为2 1.9 m，总长度12.735km，双向四车道，其行车的速度100km/h，要求载重是挂车-120及汽车-超20级。其地形线路途径的地段地势平缓且低洼，池塘为其主要部分。区域内属于温带的半湿季风气候，全年四季分明，温差大、冬冷夏热是其主要特征。其地下水是第四系缝隙潜水，地表水补充是其主要方法。水位的埋深很浅，地表水和地下水能使混凝土腐蚀结晶，分解复合类和结晶类。

2.软土路基的处理工艺

较小淤泥层厚度的路线：动工筹备→放样测定→排水→清除淤泥→设铺首层层土的工格栅→筑填山皮土→设铺土工格栅的第二层→铺填首层改良土→设铺土工格栅的第三层→填铺改良土的第二层。

盐池里有很厚的淤泥，且水位很高的线路：动工筹备→放样测定→挤淤抛石→将其碾压→设铺土工格栅→填铺改良土→将其碾压→评测验收。

3.公路软基处置动工设计

水塘段是本次动工所经过的，设计应当采用填换改良土、排水、填筑片石、清淤等方式来处理软土路基。

（1）清淤排水。对于积水少的地段用抽水的方法抽排干净积水，水被抽完以后，除去底端淤泥需湿地推土机及挖掘机的配合，直到原状土显现出来。清除淤泥后需要在固定地点停放，工程师对清淤进行验收之后，回填要求的材料。

清淤之后对中线的还原要及时，内外边线要用白灰弹出片石来筑填，征得工程师的许可后，片石的筑填才可以进行。

（2）筑填片石。材料：片石抗压的强度不能比30.0MPa低，片石的中端厚度不能比15.0cm小。

①实际动工之前，应当先行试验动工200m线路，来检测动工方式和其流程、动工机器的组合配置、回填石料的火候和厚度、碾压的次数等指标。报监理对此施工批准之后，大面积的施工就可以按试验段经验随之展开；

②填筑片石的方式，筑填前先行测量，对内外边线使用白灰来弹出，动工中嵌挤碎石的动工平整度和厚度必须严格把控，为了确保压实度三轮压路机和震动压路机是必须的；

③送至指定地区的片石需要自卸汽车。其平整度及厚度必须保证。填宽其片石需要设计的宽度达到30.0cm之上，为之后的工序做筹备；

④筑填分层时，分层需按水平来筑填，低为先高为后，依据实际状况以中央为先两侧为后的方式卸料，用推土机将其推平，50.0cm厚度是碾压层所要求的；

⑤顶端的片石使用碎石屑等碾压找平，随后碾压其应采用50.0T重型压路机，轮迹的要求为8.0mm，其上用路基土筑填。检测弯沉片石要等改良土的首步完成；

⑥筑填片石削坡需要及时（石灰土和改良土筑填成功后的削坡也要及时）。

（3）对改良土填换。用集中的场拌、机拌和与稳定土拌和来填换。

材料：土、石灰；检验改良土。试验其强度。

实际动工前，选择200.0m线路来先行动工试验松铺的系数、施工机器的组合配置系数等技术指标。施工成功后得到报监理的准许，才能根据试验段的经验来开展大范围的施工。

筑填路基分层铺摊（其他报监理许可方法）、压实可被采用，用翻晒法解决含水量过大问题，然后用平地机使之细平，推土机使之粗平；加水闷土后运输、铺摊及找平来处理含水量过小的问题。总而言之，含水量达到±2.0%之内才算合理，之后对其碾压及成活。

30.0cm是各路堤宽度不能超过的，设计的宽度不能大于压实的宽度，实际压实的厚度控制在规范要求之内，增强构造连接物路堤处的碾压。

4.监测处理软基的技术

动工和设计软基路堤时用到的一些关键的参数和测定方式：

（1）使土体和地表竖向进行位移。用沉降板对竖向地表位移进行观测，用沉降分层标观测成层软土的竖向变形。

（2）土侧移。用设置的坡脚边桩来观测地表侧移，用测斜仪对内部上体侧移进行观测。土体的变形侧移是把握筑填路堤速度的关键参数。

5.公路软基质量检测

即使在施工过程中的地基处理做得很缜密，但动工管理不佳还是不能避免，这就出现了地基处理错误和预期工程效果不能达到的状况，所以，处理软基时动工的质量必须保证，动工设计组织必须足够科学合理，对于管理技术方面必须加强，相关操作的规程必须严格执行实施，对工程的质量验收及检查必须认真对待。这也是公路软基质量检测的必要性所在。