陳中科
摘 要:本文以軟土路基特點為切入點,加大軟土路基施工技術的研究,控制路基變形量和沉降量,為我國交通運輸業的發展和人民生產生活的便利創造條件。
關鍵詞:路橋施工;軟土路基;施工技術;分析
我國幅員遼闊,地形變化大,地質環境復雜,隨著公路工程建設規模的擴大和深入,軟土路基出現的頻率也相當的高。施工技術人員能夠立足于施工地質勘察報告和公路項目實際情況,選擇最符合本項目實際情況的施工技術?,F階段,我國已經積累了一定的軟土路基處理經驗,同時也在路橋工程建設的基礎上開展了豐富的理論研究??偟膩砜矗浲谅坊┕ぜ夹g類型較為豐富,可以覆蓋使用的范圍相當的大,并且已經較為成熟,能夠處理多類型的軟土問題。
1 軟土路基特點
1.1 含水量高,流動性強
軟土中,最主要的成分包括淤泥和黏土顆粒兩種,土壤孔隙大,含水量高,大部分軟土的含水量可達30%~80%。在不加載荷載的情況下,軟土中的有機物發生絮狀結構,易受到剪力作用的影響,出現變形和沉降病害的概率較大。除此之外,若軟土發生變形,那么整個軟土路基的抗剪強度大打折扣,加上受到軟土流動性強的影響,就會造成二次固結現象的出現,影響施工進度和施工效率。
1.2 壓縮性高,滲透性差
首先,軟土壓縮性較高,大部分不小于4 MPa,軟土壓縮性和液限指數的關系為正相關成正比。滲透性較差,耗費的鞏固周期較長。其次,由于擠壓與震動,軟土絮狀結構會遭到破壞,降低軟土地基的穩定性。
2 路橋軟土地基施工的準備工作
2.1 地基的狀況
軟土地基施工技術的選取至關重要,合理的技術形式有利于提高軟基的施工質量。在工程施工中,需要高度重視對軟土地基的監測,及時掌握軟基的實際情況,必要時可在地基施工前采取壓實措施,通過此舉改善軟土地基的狀態,使其具有密實性與平整性。強度是衡量地基質量的關鍵指標,因此需高度重視軟土層的強度,使其可以滿足要求。
此外,土層的密實度也為關鍵的指標,其在地基質量的評定方面具有重要的參考價值。通常,對于土層較淺的地基,其不良影響的深度范圍較小,在正式施工前對該部分土壤表層采取處理措施即可;但在部分工程中,地基上方建設規格較大或是較為重要的建筑物,此時需采取針對性的處理措施,從根本上解決土層失穩的問題,例如可采用壓重法、填筑法等。
2.2 路橋施工的其他環境因素
路橋工程施工易受環境的影響,因此做好環境控制工作對于提高路橋施工質量而言具有重要意義。在施工前以及施工期間,均要注重對現場及周邊環境的勘察,及時發現不利因素,采取控制措施。在軟土地基中,較為常見的有局部凹陷的情況,若未以正確的方法加以處理,則容易影響路基的平整度,后續運營階段車輛的平順性受到影響。因此,在實際施工中,若遇到穩定性不足的軟土地基,則需要從實際特性(覆蓋范圍和深度等)出發,做正確的處理,確保該部分維持穩定、平整的狀態。
2.3 路橋等級的道路性質
部分公路橋梁的等級較高,其對于平整度隨之提出更高的要求,因此必須加大對軟基的處理力度,避免因軟基沉降而導致建筑結構缺乏平整性的情況。而對于等級較低的道路橋梁,可以先鋪設簡易的路橋路面,待地基沉降基本完成后,方可鋪設常規的路橋路面,此舉既能夠保證質量,又可減少成本投入。
在軟基處理中,還需將路堤的設計寬度、高度納入考慮的范疇。若在寬而低的路堤施工中采用換填法,則容易出現局部破壞的情況;對于高度大、穩定性不足的路堤,則應當慎用壓重法,原因在于此方法在此類環境的應用中存在諸多限制性因素。
3 路基填土壓實
3.1 填料的選擇
填料可選擇碎石類土,填料中粗顆粒的母巖單軸飽和抗壓強度需達到18 MPa以上,同時具備不易軟化的特點;細粒土的含量需在25%以內,基床以下填料的液限需在41%以內。若將砂類土作為填料而使用,顆粒需具有堅硬、級配良好的特點,同時細粒土含量不宜超過12%,液限需在35%以內,此時的填料具備較強的力學性能,能夠滿足路基填土作業對于材料方面所提出的要求。填料質量試驗階段,需注重考慮如下幾點:自由膨脹率,在30%以內為宜;蒙脫石含量,在5%以內為宜;陽離子交換量,在165 mmol/kg以內為宜。
3.2 路基壓實
壓實是改善路基狀態、提高其穩定性的重要途徑,現階段以大噸位壓路機的應用較為廣泛,可以取得良好的壓實效果。根據規定,一級公路施工中,不同部位的壓實度要求不盡相同,其中底面以下15 cm~75 cm壓實強度需在85%以上;底面70 cm~135 cm的上路堤壓實度需達到90%以上。而在其它公路的施工中,也需要根據要求合理控制壓實度,以免出現壓實度不足的情況。在路堤基底壓實環節,則必須保證其壓實強度達到95%及以上,否則易由于基底缺乏穩定性而影響上方路面等結構的質量。
3.3 軟粘性土路基填筑及壓實
軟粘性土路堤施工環節,全面清理坡面的雜草以及其它不利于施工的雜物,開挖向內傾斜的臺階。結合面較陡時,將明顯加大臺階的開挖難度,此時較適宜的是錨噴砼的施工方法,以起到加強的作用。若地基土具有濕陷性且容許承載力偏低(相比于路堤自重壓力而言),可以采用重錘夯實、石灰樁擠密的處理方法,以提高路基的穩定性。軟粘土路堤施工遵循的是分層的原則,逐層完成填筑與壓實作業,對于粒徑在25 cm以上的塊料,需予以破碎處理;此外,檢測實際含水量,待其滿足要求后方可壓實,否則易由于含水量偏差而影響最終的碾壓效果。
施工過程中,排水也是重點內容,需合理做好路基的排水工作,修筑排水設施,構成完善、高效的排水系統,盡快將水引離路基,以免在路基范圍內出現積水的情況。此外,出水口易受到水的沖刷作用,因此需在該處加固。
4 路基防排水
4.1 地表排水
側溝、天溝、截水溝均是較為可行的排水設施,通過此類設施的應用,可以將水截引排至路基范圍外,從而實現對路基的有效防護,以免在水的沖刷作用下出現路基受損、失穩的情況。此外,在底層設置橫向排水坡,自線中心向兩側傾斜5%,以利于排水。
4.2 地下防排水
(1)路基遭地下水侵害時,需綜合考慮地下水的類型、地層的滲透性等多方面條件,在此基礎上合理配套可用于排除地下水的設施,以便高效排水。對于埋藏較淺的地下水,可以采用明溝、排水槽、邊坡滲溝等方式,具體可根據實際情況選擇單一形式或多類設施的組合形式。
(2)對于路塹基床的排水,則需考慮地下水最高水位,若其超出基床換填底面,則可以修筑縱向滲水盲溝,以起到排水的作用;反之,若低于換填底面,較為適宜的是增設縱向透水管的方法。盲溝的透水管材質可以選擇硬聚氯乙烯PVC管,尺寸方面為內徑150 mm、壁厚至少達7.7 mm;盲溝施工環節,材料以碎石和粗砂為宜,要求其具有潔凈性和透水性。此外,盲管和盲溝施工時應當加強對標高的控制,設定合適的坡度,以免水大范圍滯留在盲管和盲溝。
5 結語
總而言之,軟土路基作為路橋工程建設的施工重難點,必須重視軟土路基的處理,需要綜合考慮軟土性質、項目設計要求、季節、氣候以及周邊環境等多種因素,選擇最符合項目實際情況的軟土路基處理技術。同時,還要加強施工質量安全與工程造價的管理,提升路橋工程施工的綜合效益,推動我國公路橋梁建設的蓬勃發展。
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