公路工程软基处理策略探讨

2014-08-15 00:46郭奕
黑龙江交通科技 2014年3期
关键词:淤泥垫层软土

郭奕

(新疆伊犁公路管理局果子沟公路管理分局)

在公路工程建设过程中,地基不够坚固,为了防止工程建成之后由于地基下沉和拉裂而导致建筑物不够稳定等状况,必须对软基加以处理,使其沉降度得到切实提高,从而达到设计要求,这一过程即为软基处理,又被称为软地基处理。因为我国的软土分布极为广泛,这就给公路工程建设带来了相当大的危害,从而成为了公路工程建设的一个关键性问题。有鉴于此,在公路工程建设中,对软基进行的处理已成为影响公路工程质量的一个突出矛盾。

1 真空预压策略

主要是在地基的表面铺上一层密封膜,运用特制设备以抽出真空,让密封膜之下的砂垫层内与土体之中的垂直排水通道之间产生负压,从而加快孔隙水的排出,让土体更加固结、强度不断提高。该法能够有效加固淤泥质土以及其他能排水固结的软粘土。在抽出真空之时,要先后在地表的砂垫层与竖向排水通道之中产生负压,让土体和排水通道以及垫层间产生压差,并在压差的作用之下,有效降低孔隙水压力,让土体更为固结。

2 挖除换填策略

这一策略主要适用于深度不大的软土基工程。在路堤的范围之内,把需加以处理的软土进行挖除,在动力触探合格之后再用碎片石进行换填,可以采取分段挖除、分段回填之方法。用以换填之石料强度要大于15MPa,分层厚度则应小于30cm,而石料的最大粒径不应超过层厚的2/3。如果能挖出换填片石以处理软基,那么效果是最好的。因为完全实施挖开处理,就不会留下隐蔽性危害,同时费用也比较大。所以,一般情况下换填应当要超过地下水位30cm之后还能采取回填素土之方法,所回填之素土要满足CBR大于8%和低液限的条件,一旦有条件设立渗沟与盲沟,对于路基之稳定必然大有益处。

3 砂垫层策略

在软土层的分布比较广,同时地下水位也比较高之地段,适宜使用砂垫层加以处理。通过自下而上的土垫层加砂垫层加土层之结构,其中,土垫层能够把原地貌加以调平,砂垫层能够提升承载力和降低沉降量,加快软弱土层所进行的排水固结。对于路基来说,砂垫层可用于排水固结。在砂料的选用上,应当以中粗砂为主,其含泥量不超过3%~5%,颗粒的不均匀系数应小于5。在填筑之前,应当先通过测量放出砂垫层之边线,而边线的宽度应当预留出路基的沉降量,实施预宽处理。否则的话就会导致路基沉降之后的宽度不够。使用装满了砂的编织袋沿边线排列好,可形成挡砂堤,高度和砂垫层一致,而外侧的坡度和设计的坡度是一样的,其后,依据一定的间距卸砂,使用松铺系数为1.1和顶面设置为2%的路拱,再将砂垫层用水加以密实,一旦路基荷载作用于砂垫层上之后,砂垫层就能自动密实,并且把地下水加以挤出和排走。

4 预应力管桩策略

这一方法主要采取以下方式操作:一是接桩。使用端板焊接法加以接桩。在焊接之前,先把下节桩端板进行除污和除锈,将铁件的表面清理干净之后,把上、下桩段加以对齐,上、下两块端板的轴向错位应不超过2mm,各节点的弯曲矢高应小于0.1%桩长。如果两桩段间产生了间隙,那就应当使用厚度合理的楔形铁片加以填实和焊牢,焊条应使用E43型。在焊接过程中应实施分层对称式连续施焊,从而降低焊缝变形而引发的节点弯曲,在焊接3~4道之后,焊缝变得连续而饱满,待焊缝在自然条件之下冷却停大约1min左右,并通过现场监理工程师进行验收合格,此后再继续进行压桩。二是截桩。在沉桩到位之后,往往还会有一大截管桩露在外面。在此情况下,应当进行截桩。截桩使用的是专用切割机,一边切割,一边进行浇水。严禁在管桩尚未完全切断之时就使用大锤来敲断桩机。

5 粉喷桩策略

运用粉喷桩来处理软土地基,就是使用专业机械,把粉状水泥喷入地基深处,和软土进行强制性搅拌,再运用水泥与软土间所产生的一系列物理、化学等反应,从而在原地基之中产生强度与刚度比较大之桩体,同时还能让桩固土体的性质得到很好地改善,让桩体和桩间的复合地基共同承担起外在荷载。在施工过程中,把吊钻机对准位置以后,要让钻杆保持垂直,倾斜度应当小于1%,而桩位的偏差则应小于5cm。在启动钻机之后,钻头应一边旋转,一边钻进搅拌,在达到了设计标高之后再行停钻,之后再次启动钻机,而钻头则应以反方向进行旋转和提升。与此同时,要通过粉体发送器,把水泥喷入到其中,让土体和粉体之间相互结合。一旦钻头升到原地面的50cm之后就停止进行喷料,再重复搅拌至桩长的1/3之后再提升钻头,在搅拌至首次停喷位置之时,实现成桩结束。

6 抛石挤淤策略

这一处理策略主要适用于软土层比较深和软土层为淤泥状的地基,但要想清除所有的淤泥难度比较大,更不要说那些排水较为困难的软基地段。其优点主要是不需要进行抽水和挖淤,施工起来非常简便,尤其是在工期要求比较紧的状况下较为适用,而缺点则是造价相对较高。施工处理策略就是要把片石或者块石分层抛入到淤泥当中。在抛时应当依据淤泥层之深度以决定石块所具有的分层深度,一般来说每次为1.5~2m,其后再使用重吨位履带式推土机加以推平和碾压,一旦等淤泥全部被挤出之后,再使用50t振动压路机进行碾压,再实施分层填土、压实,直至达到压实的标准为止。

7 结束语

综上所述,在当前的公路工程建设过程中,对于软土地基的处理方法,应当依据本地的实际地质状况,结合水文、气象等各类资料,分别运用不同的技术手段开展试验,通过周密的技术、经济论证,选择最为合理的工程施工方案,从而力争取得最佳效果。

[1] 文畅平.路软基处理方案的属性综合评价[J].路基工程,2008,(1).

[2] 黄引煌.公路软基处理几种常用方法的分析与探讨[J].科技创新导报,2008,(8).

[3] 苏广威.公路软土地基的处理方法[J].科技创新导报,2008,(18).

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