公路施工中特殊路基处理方法

2012-08-15 00:48河南工业大学土木建筑学院刘高喜
河南科技 2012年14期
关键词:粉土采空区压实

河南工业大学 土木建筑学院 刘高喜

公路施工中特殊路基处理方法

河南工业大学 土木建筑学院 刘高喜

一、特殊路基

特殊路基不同于一般路基,因其组成成分的性质不满足工程要求,需要全部或部分进行处理才能使用。常见的特殊路基有特殊土路基、沙漠地区路基、雪灾地区路基、泥石流地区路基、岩溶地区路基、采空区地区路基、水库地区路基和滑坡地区路基等。为了保证公路路基在较长时间内的稳定性和路面的平整度,必须对特殊路基进行处理。

二、特殊路基处理方法

特殊路基的常用处理方法多种多样,常有的有换填法、排水固结法、预压法、CFG桩法、强夯法、振冲法、灌浆法、注浆法、深沉搅拌法、加筋法、锚固法、托换法等。特殊路基处理因其问题的复杂性,路基处理时并不是简单地套用上述方法,而是要分析各种处理方法的使用条件、影响因素等。具体来说,路基处理需考虑处理工期的长短、施工的技术水平、现场的机械设备条件、社会环境及经济条件等因素。只有综合考虑各个影响因素,才能选出合理的处理方案。一种处理方法达不到要求时,要改换另一种方法,或者将两种方法结合使用。

1.软土路基的处理。采用换填法只适用于0.5 ~ 3.0 m的浅层换填,对于深层软基处理来说不够经济,应考虑其他方法。采用堆载预压法因排水固结时间长,适用于工期不紧的项目。采用抛尸挤淤法时,应考虑到所用材料供应情况是否经济。也有工程把真空预压法和堆载预压法联合使用,经济效益显著。

2.采空区路基处理。目前,对采空区路基治理以全充填注浆法为主。对于埋深大于250 m的采空区,需依据采空区的特点、工程地质条件和公路工程的危害,确定是否采用全充填注浆方法。

3.开采规模较小的煤层的处理。开采深度小于100 m的采空区,采用桥跨方案比较合适。对于煤层开采后顶板尚未塌陷的采空区,可采用非注浆充填方案(包括干砌石、浆砌石、井下回填、钻孔内干湿料回填等方案);当采空区为单一的巷道,且能在巷道安全施工时,可采用巷道内干砌石、浆砌石、井下回填等方案;当采空区为壁式或房柱式开采工作面时,可先采用钻孔干湿回填方案,然后再注浆充填的方案;采空区的工程地质条件复杂,应针对采空区的具体情况,将非注浆充填方案和注浆充填方案联合使用,以达到最佳治理效果。

三、特殊路基处理工程实例分析

1.工程概况。本文,笔者以郑少高速公路郑州市区海航路连接线新建工程为例,对特殊路基的处理进行分析。该项目起点位于郑州市规划中的航海西路互通式立交终点,终点位于郑少高速公路刘胡同互通式立交起点处,路线全长4 935 m。路线位于郑州市境内,项目所在区域位于黄河南岸,属黄土地貌,地形略有起伏,沟谷较多。地势总的特点是西高东低,海拔在130 ~ 164 m,路线范围相对高差较大,沟壁直立。

2.垃圾填埋场特殊路基处理。

(1)垃圾填埋场概况。路线经过段庄时,在桩号K0+900~ K1+500 m处原为大坑,坑深约8.0 m。后被设为垃圾填埋场。该场地垃圾为近期人工堆积物,均匀性差,填土成分以生活垃圾为主,已勘探深度,内地层可划分为2层:一层为杂填土,以生活垃圾为主,深度分布不均匀;二层为粉土。

(2)处理方案。由于该处填土较厚,其成分较为复杂,均匀性差,厚度和强度存在明显差异,建议将该处填土全部挖除,采用冲击碾压对路基进行压实处理,后用素土或灰土分层压实处理。对于回填的路基填土和复合地基应按有关规范进行检测。

3.弃土场特殊路基处理。

(1)弃土场概况。路线经过上闫垌时,在桩号k3+200 ~k3+450 m处原为大坑,坑深约12.0 m。后被南水北调弃土填埋,该场地填土为近期人工堆积物,均匀性差。在桩号k3+276 m处填土成分以生活垃圾为主,含少量粉土;在桩号k3+276 ~ k3+450 m处填土成分以粉土为主。已勘探深度内地层可划分为3层:一层为素填土:以粉土为主,均匀性差;二层为杂填土:以生活垃圾为主,含少量粉土;三层主要为粉土。

2.处理方案。

(1)k3+250 ~ k3+276 m特殊路基处理。由于该处填土较厚,且下部有厚约8.0 m的杂填土,其成分较为复杂,均匀性差,厚度和强度存在明显差异,建议将本处填土全部挖除,采用冲击碾压法对路基进行压实处理,再用素土或灰土分层压实处理。对于交接部位应按有关规范进行设计。

(2)K3+276 ~ k3+450 m特殊路基处理。该处填土局部在回填过程中经过压实处理,其厚度和强度存在明显差异,均匀性较差。建议先将上部土层挖除,余下部6 m土层,采用冲击碾压对路基进行压实处理,然后采用灰土挤密桩对土层进行处理。灰土挤密桩采用冲击成孔工艺,桩径0.4 m,装距0.8 ~ 1.0 m,按正三角形布桩,其处理范围应大于路基范围并不小于2.0 m。待处理后再将上部土层逐层回填压实,或将填土全部挖除,再分层压实。灰土挤密桩复合地基应按有关规定进行检测。

四、结论

处理特殊路基时,首先应分析地勘和试验得出的参数,结合当地的路基处理经验和施工条件,对比考虑各处理方案的经济效益,选择恰当的路基处理方法。其次,工程建设部门对选定的特殊路基处理方案要进行合理的施工安排,对施工期间遇到的问题及时提出有效建议,确保路基处理顺利完工。最后,特殊路基处理后应按有关规范进行检测,达不到要求的要提出下一步整改意见。

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