摘 要:本文從軟土路基處理原則著手,分析了軟土路基處理的經(jīng)驗(yàn)并針對性的提出了方法。
關(guān)鍵詞:公路 軟土 處理
軟土路基具有孔隙比大(1.0~1.9),天然含水量高(34%~72%)、飽和度一般大于95%,液限一般為35%~60%塑性指數(shù)為13~30,壓縮性強(qiáng)、承載能力低等特點(diǎn),經(jīng)常導(dǎo)致路面沉陷、橋頭跳車等病害,直接影響到交工后公路的使用功能。
1 軟土路基的路堤處理一般原則
結(jié)合近幾年對軟土路基的處理經(jīng)驗(yàn),在目前有限的施工期內(nèi),要通過軟土路基處理技術(shù)完全消除工后沉降是不可能實(shí)現(xiàn)的,也就是說在施工后修補(bǔ)沉降是不可避免的。因此,軟土路基處理應(yīng)結(jié)合新疆本地工程地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和施工工期要求,制定切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施,使處理后的工后沉降滿足路基處理設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)。施工時(shí)應(yīng)注意填土速率,以免產(chǎn)生路提滑移并注意對沉降進(jìn)行觀測記錄。
2 軟土路基常見的處理方法
(1)排水固結(jié)法
在公路方面處理軟土路基常用的方法是排水固結(jié),多用各種不同長度和間距的袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層相結(jié)合。雖然這種方法一般化,但卻是有效的、經(jīng)濟(jì)的。
(2)輕質(zhì)路堤法
輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重,減小軟土路基的附加應(yīng)力,從而達(dá)到減少工后沉降的目的。同時(shí)它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。我國輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰,國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤灰路堤有三種類型,即單一填筑粉煤灰型、土與粉煤灰分層混填型和土砂及粉煤灰等混合填筑型。
(3)深層處理法
對于高填方路基,尤其是橋頭路基,可根據(jù)軟土路基的厚度和含水量的實(shí)際情況,采用旋噴樁或粉噴樁進(jìn)行軟土路基處理,效果較好,橋頭跳車現(xiàn)象很少。
(4)堆載預(yù)壓法
對于施工工期允許的工程項(xiàng)目可采用堆載預(yù)壓法。預(yù)壓荷載分為超載、等載和欠載3種類型。其中超載預(yù)壓是減少工后沉降的有效方法,對于天然路基和砂井處理路基,采用超載或等載預(yù)壓形式效果比較理想。但據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。不論采用哪種荷載形式,堆載預(yù)壓處理法都需要有足夠的預(yù)壓期。
(5)真空預(yù)壓法
真空預(yù)壓法可使軟土路堤迅速沉降,且能提高路基承載力,效果較佳,但缺點(diǎn)是造價(jià)較高。
(6)其他輔助方法
軟土路基處理后可輔助鋪設(shè)土工合成材料,這些材料可提高路基整體性,減少路基不均勻的沉降。土工合成材料分有紡和無紡兩種形式,一般多用編織型材料。也有采用兩種類型組合的形式,可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)的作用。此外,還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石擠淤等淺層軟土處理,以及設(shè)有反壓護(hù)道等方法。
在西南地區(qū)施工中經(jīng)常碰到的情況多數(shù)不是軟土路基,多數(shù)情況是有局部地段地質(zhì)情況和原來設(shè)計(jì)不同,出現(xiàn)局部路基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統(tǒng)不暢,原有路基土質(zhì)滲水性不好)造成路基軟彈(翻漿,彈簧土地段)。常用的現(xiàn)場處理方法主要有:
(1)換填
這是最常用的方法,這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土,換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。
(2)拋石填筑
就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭,填石的高度以露出要處理的路段原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機(jī)把石塊壓實(shí),不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。
(3)盲溝
就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長度,在橫向或縱向挖盲溝,盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成,也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接,以便把路基中的水排出路基。
(4)排水砂墊層
排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層,作用是在軟土頂面增加一個(gè)排水面,在填土的過程中,荷載逐漸增加,促使軟土路基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水,要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6~1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用,在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝,通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外,保持路基的穩(wěn)定。
(5)石灰淺坑法
由于粘性土含水量影響,施工中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟現(xiàn)象。一般較輕的可以采用挖土?xí)窀桑盟榛靥畹姆椒?“石灰淺坑法”可以用于各種不同面積的路段(就是說大面積可以使用,小面積也可以使用)。具體做法是:挖40~50cm方形或圓形,深一般1m上下的坑,清除坑內(nèi)的滲水(最好挖好坑后,第二天清除滲水),放入深為坑深1/3的生石灰,即可回填碾壓。坑的行距和坑距在輕度彈簧路段為5~6m,在嚴(yán)重彈簧路段為3~4m。
3 結(jié)構(gòu)物的軟土路基處理
在軟土地區(qū)的橋梁,特別是采用樁基礎(chǔ)的橋梁,由于基礎(chǔ)埋置較深。多已穿過軟土層,故一般沉降量很小。而在橋頭與路堤接合處由于沉降差異較大,導(dǎo)致橋頭跳車。感覺很不舒適。一般采取下列方法進(jìn)行處理。
(1)涵洞、通道處與路堤一樣同時(shí)填筑施工,后期再開槽做基礎(chǔ)。在橋臺(tái)處最好前后都填土,或在橋臺(tái)后背填以滲水性好的砂礫材料。在涵洞、通道等人工構(gòu)造物處及橋頭兩側(cè)引道80~100m范圍內(nèi)采用超載預(yù)壓,以加速固結(jié),減小通車后過大的沉降。
(2)橋臺(tái)處路堤處理。為了加快路基固結(jié),提高路基承載力,減小路堤與橋臺(tái)間沉降差,在橋臺(tái)后的定距離內(nèi)采用砂樁、粉噴樁、旋噴樁加固路基,以及在填土前加鋪土格棚等防止路基不均沉降。
(3)目涵洞和通道可采用鋼筋混凝土箱形整體式結(jié)構(gòu),同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式,其施工簡便、沉降量小,造價(jià)比樁基礎(chǔ)低。
(4)如構(gòu)造物銜接段路堤過高,下部軟土層厚,沉降量過大,沉降期過長,處理路基費(fèi)用過高,且處理效果不一定好時(shí),就不如改用橋梁跨過。
4 路面控制
4.1 路基施工必須分層填筑,分層碾壓,嚴(yán)禁路改工程中滾填。一般路段壓實(shí)度不得大于30cm,構(gòu)造物兩側(cè)(橋涵頭處理)松鋪厚度不得大于20cm,不同性質(zhì)的土不能混填,同一種土填筑厚度不能小于50cm(兩層)。路基填筑須全幅填筑,一次到位,嚴(yán)禁幫寬。碾壓過程中,要控制好含水量,壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求后,方可進(jìn)行后續(xù)施工,壓實(shí)度檢測每層1000m2(不足1000m2 按1000m2計(jì))不少于2點(diǎn)。根據(jù)不同填土類型和壓實(shí)厚度,選擇好壓實(shí)設(shè)備,對于砂礫土振動(dòng)壓路機(jī)具有滾壓和振動(dòng)雙重作用,效果較好。
4.2 路塹施工要保證排水暢通。對上坡施工時(shí),應(yīng)注意確保坡體的穩(wěn)定性,避免欠挖或超挖現(xiàn)象發(fā)生。石方爆破盡量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大規(guī)模爆破形成松散面積過大,坡體失穩(wěn),機(jī)械開挖時(shí),邊坡應(yīng)配以平地機(jī)或人工修整。路床頂面如有超挖,應(yīng)清除松方并采用透水性材料進(jìn)行回填,并認(rèn)真碾壓,壓實(shí)度按路床項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。
5 結(jié)束語
隨著中國交通建設(shè)的快速發(fā)展,高等級公路建設(shè)正在大規(guī)模的建設(shè)中。因軟土路基處理措施不當(dāng)造成的公路質(zhì)量問題頻發(fā),影響著公路建設(shè)的發(fā)展和公路安全。為了保障公路運(yùn)營的安全性和持續(xù)性,工作人員要重視設(shè)計(jì),嚴(yán)格遵守規(guī)范,做好準(zhǔn)備工作。
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