柴雄彥
摘 要:我國沿海、沿湖、沿河地帶都有廣泛的軟土分布,在軟土地基上修建公路,容易產生路堤失穩或沉降過大等問題,從而影響公路的使用壽命及安全。因此,在這些地區修建公路不可避免的會遇到軟土路基的處理問題。文章主要分析公路路基施工中軟土地區路基的幾種處理措施。
關鍵詞:軟土;公路路基;換填法;動力固結法
淤泥、淤泥質土及天然強度低、壓縮性高、透水性小的一般黏土統稱為軟土。軟土具有高壓縮、低硬度、觸變性、顯著的流變性等特點。修建在軟土地區的路基,主要是路堤填筑荷載引起軟基滑動破壞的穩定性問題和量大且時間長的沉降問題。在施工過程中,技術人員要仔細分析地質條件,采取有效的處理措施,改善軟土地區路基的工程特性,從而減小或消除工程投入使用后的安全隱患,提高公路工程施工質量,增加使用壽命。
1 對公路路基施工中軟土地區路基進行處理的必要性
當前我國公路工程建設項目越來越多,這與我國面臨的交通運輸壓力密不可分。為了使交通更加順暢,滿足通行和運輸需求,要重視公路施工中各個環節的質量控制。公路施工過程的每一個環節都影響著公路的整體質量,尤其是公路路基的建設,因為公路路基是公路的重要組成部分,是公路主體工程和路面的基礎,它承受由路面傳遞下來的行車荷載,并承受水、冰凍等自然因素的作用。而在公路路基施工中,軟土路基是我們經常遇到的一種特殊路基,它是影響公路建設的關鍵因素,處理好公路路基施工中的軟土地基,對整個公路建設有著至關重要的作用。
2 公路路基施工中軟土地區路基的幾種處理措施
2.1 換填法
換填法是軟土地區路基處理常用的一種方法,一般適用于0.5m~3.0m之間的軟土處治。換填法主要包括開挖換填法、拋石擠淤法以及爆破排淤法。
2.1.1 開挖換填法
將軟弱地基層全部挖除或部分挖除,用透水性較好的材料(如砂礫、礫石、鋼渣等)進行分層回填,分層壓實。壓實時,由于非土方調料分層厚度不宜小,為達到較好的壓實效果,常采用振動壓路機和重型靜力壓路機。該方法簡單易行,便于掌握,對于軟基較淺(1m~2m)的泥沼特別有效。
2.1.2 拋石擠淤法
在路基底部拋投一定數量片石,將淤泥擠出基底范圍,以提高地基的強度。拋投片石的大小,隨泥炭或軟土的稠度而定。拋投順序,應先從路堤中部開始,中部向前突進后再漸次向兩側擴展,以使淤泥向兩旁擠出。當軟土或淤泥底面有較大的橫坡時,拋石應從高的一側向低的一側擴展,并在低的一側多填一些。片石露出水面以后,宜用重型壓路機反復碾壓,然后在其上面鋪反濾層,再行填土。
2.1.3 爆破排淤法
將炸藥放在軟土或泥沼中爆炸,利用爆炸時的張力作用,把淤泥或泥沼揚棄,然后回填強度較高的滲水性土壤,砂礫、礫石等。該方法分為兩種,一種是先在原地面上填筑低于極限高度的路堤,再在基底下爆破,適用于稠度較大的軟土或泥沼;另一種方法是先爆后填,適用于稠度較小,回淤較慢的軟土。
2.2 動力固結法
動力固結法是針對粘度高,飽和性強的土質,利用重力勢能,將重達25噸的大錘從距離軟土15m左右的空中落下,對地基進行加密處理,這樣可以提高軟土的密度,增強承載力。此外,動力固結法還可以將密度較高的材料利用重錘打進軟土中,加強軟土本身的密度,從而形成承載力強的復合型地基,提高地基的承載力。
2.3 粒料樁
用振沖器、吊機或施工專用平車和水泵,將砂、碎石、砂礫、廢渣等粒料(粒徑宜為20~50mm,含泥量不應大于10%)加入振密。其施工工藝如下:整平原地面→振充器就位對中→成孔→清孔→加料振密→關機停水→振沖器移位。振沖器型號應與樁徑、樁長及加固工程周圍建筑物距離相適應。應配備適用的供水設備,出口應為400~600kPa,流量20~30m3/h。其中機械起吊能力應大于100~200kN。
2.4 塑料排水板加固法
塑料排水板加固法是一項新的改善軟土路基的處理技術,用插板機或袋裝砂井打設機共用打設。按整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷塑料排水板→機具移位→攤鋪上層砂墊層的施工工藝程序進行。振動打設工藝、錘擊振力大小,根據每次打設根數、導管斷面大小、入土長度和地基均勻程度確定。
3 結語
隨著我國交通壓力不斷增加,公路建設有效緩解了交通的壓力。但公路工程施工技術復雜,施工人員對任何一項工程的質量把控都不能松懈。路基建設作為公路工程施工的基礎,如果不能保證其質量,將可能造成公路穩定、不均勻沉降等問題,產生交通安全隱患。因此,公路施工中要客觀看待軟土地基存在的問題,及時處理,從而保證公路施工整體質量。
參考文獻
[1] 全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會.公路工程管理與實務,2014.