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摘要:随着经济的不断发展,高速公路延伸到世界各地。随之而来的地基工程也需要不断的改善,以适应公路等级的不断提高,对地基的加固也就成了我们必须要面对的问题。为了满足建筑物对于地基稳定性的要求,设计者就需要运用高超的技术方法和手段去改善地基土的变形特性和渗透性,提高公路各方面的性能,消除各种不利因素。
关键词:高速公路;软土地基;施工技术
随着我国城市化建设的快速发展,高速公路的建设也日新月异,公路工程在国家基础设施建设中的地位越来越重要,对带动经济发展,满足交通运输的增长,增强城市之间的经济、文化交流起着极其重要的作用。高速公路路基的处理施工,主要是针对特殊地基进行处理,最常见的软土地基。在软土地基上修筑高速公路,若对软基不加以处治或处理不当,往往会导致路基失稳或过量沉降,直接影响到公路的质量和整个工程的进度因此软土地基处理是一个需要重视的问题。
一、施工中的软土地基
1.1 软土地基的特性
在高速公路的施工中,软土地基问题是不可避免的。软土地基含水量较高并且渗透性不强,而且空隙比较大抗剪度不强,所以在施工中软土地基会对公路施工影响较强,因为他的承载力不能够达到构造物基本要求的承载能力,这对于以后高速公路在使用过程中会出现不均匀的沉降问题,甚至会彻底破坏建筑物的结构。所以在高速公路的施工中为保证建筑物的质量与安全,就必须对软土地基進行相应的处理。
1.2 软土地基的处理原则
软土地的处理需要遵循经济性原则。应该在保证处理效果的情况下,选取成本最低的方法,从而节约成本为企业带去更多的利益。其次,软土地基处理不能完全消除工后沉降,但是通过一般的工作后能够较好的解决沉降问题,所以在处理软土地基的时候要注意处理方法的可靠性。
二、高速公路软土地基的施工处理方法
2.1砂垫层法
铺筑砂垫层是软土地基常用的浅层处治方法,通常用于松软过湿地表面,形成填土的底层排水,在一定程度上能提高地基强度,补偿土中抗剪强度的不足,可防止由于局部承载力丧失而引起的路基填土与软土地基相互混杂,减少路堤的不均匀沉降。该方法主要用于软土层较薄,工后沉降量不大的地段。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。宜选用中粗砂,砂的含泥量(小于0.074mm砂粒)不宜大于15%。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0m。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层黏性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。
2.2粉喷桩
粉喷桩加固软土地基主要是利用专门设备,借助压缩空气,将水泥喷射,并在加固的深层软土中强制原位搅拌压缩,吸收周围水分,产生一系列物理化学反应,形成具有一定强度的水泥桩体,它与柱间土共同作用形成复合地基,经过处理的土体可比天然地基容许承载力提高1.O~1.5倍,抗侧向变形能力有所提高。粉喷桩施工的主要步骤及施工工艺:①平整场地,准确测放轴线及桩位;②拌机就位、调平,与桩位误差不大于50mm,搅拌轴垂直度偏差不超过1%;③开动转机,预搅下沉,钻至设计厚度;④升粉喷搅拌,当提升至停灰标高时,慢速原地搅拌1~2min;⑤为使粉喷材料均匀,全桩长重复搅拌;⑥钻机提升至地面0.5m时,停止喷粉;⑦移动钻机,施工下根桩;⑧养护、取样、送检。粉喷桩施工前,必须根据室内配合比进行成桩试验,以确定下述参数:首先,要满足设计喷粉量的各技术参数:如钻机钻进速度、搅拌提升速度、喷粉时管道内压力等;其次,水泥搅拌的均匀程度,下钻及搅拌提升的困难因素。
2.3塑料排水板
在软土层内插入塑料排水板是人为地在土层内造成渗水通道,增加排水途径,缩短排水距离,从而在路堤填土的自重负荷作用下加快排水固结,提高软弱地基强度及承载力。但塑料排水板也有不足之处,如破坏硬壳层,增加软土的沉降量,土体扰动使原状结构破坏等。对于地势较低的路段,塑料排水板插人后形成无数的排水通道,当地下水受江河水位影响时可能会侵入路基。塑料排水板的施工步骤为:①打设塑料板前先铺设30cm 厚的砂垫层,为打设塑料排水板提供操作场地。②按照设计要求进行测量放线,确定板位。③步履式套管插板机就位后,将监理工程师同意且中心试验室试验合格的塑料排水板由后部的卷筒通过井架上方滑轮,插入套管内,用套管的输送滚轴夹住排水板。④将套管和排水板一起压入土中,达到设计深度后,输送滚轴反转松开排水板,上拔套管,留排水板于土中。⑤在压入过程中,对压人的板长和竖直度作详细的施工记录以备查。⑥留20cm于砂垫层中,从顶端将排水板切断。⑦打设过程中保证排水板不扭曲,滤膜不被撕破和污染,否则将排水板拔出后重新打设。⑧打设后外露的排水板孔周围带出的泥土立即清除后,用砂砾填实,并将排水板曲线弯贴于已铺筑的下半层砂垫层表面,验收合格后,尽快铺筑上半层(20cm厚)砂垫层,最后整平压实。
2.4等(超)载预压法
等(超)载预压法是利用路基荷载对地基施加应力使之不断沉降且渐趋稳定。这是软基处理中最经济的方法,它加固效果实在,减少工后沉降量作用明显。由于该项目软土层中普遍存在砂夹层或下卧砂层,固结排水条件较好,因此只要有一定的预压期,就可达到排水固结的目的,从而节省大量的工程处治费用。由于高速公路对不同部位的工后沉降量要求不同,故对不同部位、不同的工后沉降控制标准采用了不同的预压高度。该项目对计算沉降量不大的段落采用预压高度为0.4m、0.6m、0.8m的欠载预压方案,对计算工后沉降量比较大的段落,采用等(超)载预压法,加载高度为1.2m、1.5m对构造物两端的沉降量控制采用以等载预压为主的预压方案,对少数沉降较大的构造物两端,采用更大的预压荷载。为保证路基稳定和压实效果,预压土应在路基宽度内满幅施工,分层碾压。因土质含水量大,填筑速率不大于5m/d,边坡坡比取1:1.5,以保证加载土顶面宽度。
三、结束语
经过多年来对高等级公路软基处理的施工,围绕解决路基沉降及路桥连接处跳车现象,已先后尝试运用了多种方法,从采用单一地基处理技术走向因地制宜,各种方法综合使用。但地基处理不可能完全消除工后沉降,路堤高度是影响工后沉降的重要因素,地基条件是影响地基处理效果的主要因素。因此,还需要我们在以后的路基处理施工实践中继续总结经验,以探求更好、更先进的软基处理方法。
参考文献
[1] 李金富.浅谈高速公路软土路基处理方法[J].科技促进发展,2009(7):121.
关键词:高速公路;软土地基;施工技术
随着我国城市化建设的快速发展,高速公路的建设也日新月异,公路工程在国家基础设施建设中的地位越来越重要,对带动经济发展,满足交通运输的增长,增强城市之间的经济、文化交流起着极其重要的作用。高速公路路基的处理施工,主要是针对特殊地基进行处理,最常见的软土地基。在软土地基上修筑高速公路,若对软基不加以处治或处理不当,往往会导致路基失稳或过量沉降,直接影响到公路的质量和整个工程的进度因此软土地基处理是一个需要重视的问题。
一、施工中的软土地基
1.1 软土地基的特性
在高速公路的施工中,软土地基问题是不可避免的。软土地基含水量较高并且渗透性不强,而且空隙比较大抗剪度不强,所以在施工中软土地基会对公路施工影响较强,因为他的承载力不能够达到构造物基本要求的承载能力,这对于以后高速公路在使用过程中会出现不均匀的沉降问题,甚至会彻底破坏建筑物的结构。所以在高速公路的施工中为保证建筑物的质量与安全,就必须对软土地基進行相应的处理。
1.2 软土地基的处理原则
软土地的处理需要遵循经济性原则。应该在保证处理效果的情况下,选取成本最低的方法,从而节约成本为企业带去更多的利益。其次,软土地基处理不能完全消除工后沉降,但是通过一般的工作后能够较好的解决沉降问题,所以在处理软土地基的时候要注意处理方法的可靠性。
二、高速公路软土地基的施工处理方法
2.1砂垫层法
铺筑砂垫层是软土地基常用的浅层处治方法,通常用于松软过湿地表面,形成填土的底层排水,在一定程度上能提高地基强度,补偿土中抗剪强度的不足,可防止由于局部承载力丧失而引起的路基填土与软土地基相互混杂,减少路堤的不均匀沉降。该方法主要用于软土层较薄,工后沉降量不大的地段。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。宜选用中粗砂,砂的含泥量(小于0.074mm砂粒)不宜大于15%。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0m。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层黏性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。
2.2粉喷桩
粉喷桩加固软土地基主要是利用专门设备,借助压缩空气,将水泥喷射,并在加固的深层软土中强制原位搅拌压缩,吸收周围水分,产生一系列物理化学反应,形成具有一定强度的水泥桩体,它与柱间土共同作用形成复合地基,经过处理的土体可比天然地基容许承载力提高1.O~1.5倍,抗侧向变形能力有所提高。粉喷桩施工的主要步骤及施工工艺:①平整场地,准确测放轴线及桩位;②拌机就位、调平,与桩位误差不大于50mm,搅拌轴垂直度偏差不超过1%;③开动转机,预搅下沉,钻至设计厚度;④升粉喷搅拌,当提升至停灰标高时,慢速原地搅拌1~2min;⑤为使粉喷材料均匀,全桩长重复搅拌;⑥钻机提升至地面0.5m时,停止喷粉;⑦移动钻机,施工下根桩;⑧养护、取样、送检。粉喷桩施工前,必须根据室内配合比进行成桩试验,以确定下述参数:首先,要满足设计喷粉量的各技术参数:如钻机钻进速度、搅拌提升速度、喷粉时管道内压力等;其次,水泥搅拌的均匀程度,下钻及搅拌提升的困难因素。
2.3塑料排水板
在软土层内插入塑料排水板是人为地在土层内造成渗水通道,增加排水途径,缩短排水距离,从而在路堤填土的自重负荷作用下加快排水固结,提高软弱地基强度及承载力。但塑料排水板也有不足之处,如破坏硬壳层,增加软土的沉降量,土体扰动使原状结构破坏等。对于地势较低的路段,塑料排水板插人后形成无数的排水通道,当地下水受江河水位影响时可能会侵入路基。塑料排水板的施工步骤为:①打设塑料板前先铺设30cm 厚的砂垫层,为打设塑料排水板提供操作场地。②按照设计要求进行测量放线,确定板位。③步履式套管插板机就位后,将监理工程师同意且中心试验室试验合格的塑料排水板由后部的卷筒通过井架上方滑轮,插入套管内,用套管的输送滚轴夹住排水板。④将套管和排水板一起压入土中,达到设计深度后,输送滚轴反转松开排水板,上拔套管,留排水板于土中。⑤在压入过程中,对压人的板长和竖直度作详细的施工记录以备查。⑥留20cm于砂垫层中,从顶端将排水板切断。⑦打设过程中保证排水板不扭曲,滤膜不被撕破和污染,否则将排水板拔出后重新打设。⑧打设后外露的排水板孔周围带出的泥土立即清除后,用砂砾填实,并将排水板曲线弯贴于已铺筑的下半层砂垫层表面,验收合格后,尽快铺筑上半层(20cm厚)砂垫层,最后整平压实。
2.4等(超)载预压法
等(超)载预压法是利用路基荷载对地基施加应力使之不断沉降且渐趋稳定。这是软基处理中最经济的方法,它加固效果实在,减少工后沉降量作用明显。由于该项目软土层中普遍存在砂夹层或下卧砂层,固结排水条件较好,因此只要有一定的预压期,就可达到排水固结的目的,从而节省大量的工程处治费用。由于高速公路对不同部位的工后沉降量要求不同,故对不同部位、不同的工后沉降控制标准采用了不同的预压高度。该项目对计算沉降量不大的段落采用预压高度为0.4m、0.6m、0.8m的欠载预压方案,对计算工后沉降量比较大的段落,采用等(超)载预压法,加载高度为1.2m、1.5m对构造物两端的沉降量控制采用以等载预压为主的预压方案,对少数沉降较大的构造物两端,采用更大的预压荷载。为保证路基稳定和压实效果,预压土应在路基宽度内满幅施工,分层碾压。因土质含水量大,填筑速率不大于5m/d,边坡坡比取1:1.5,以保证加载土顶面宽度。
三、结束语
经过多年来对高等级公路软基处理的施工,围绕解决路基沉降及路桥连接处跳车现象,已先后尝试运用了多种方法,从采用单一地基处理技术走向因地制宜,各种方法综合使用。但地基处理不可能完全消除工后沉降,路堤高度是影响工后沉降的重要因素,地基条件是影响地基处理效果的主要因素。因此,还需要我们在以后的路基处理施工实践中继续总结经验,以探求更好、更先进的软基处理方法。
参考文献
[1] 李金富.浅谈高速公路软土路基处理方法[J].科技促进发展,2009(7):121.