张金祥 410704197301061571
河南宏建建设发展有限公司
高速公路软弱地基常见问题及处理方法
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在长期的公路工程建设中,经常有软弱地基的出现,为工程的施工进展带来了很大的不便,该种地基自身含水量较大,导致地基强度低,在加上人为的不当处理,会严重影响施工的进度计划,拖延工期的同是施工质量也未能得到有效保障。然而对于高等级公路,技术指标方面的要求则显得更为严格,如何真正有效的控制好对软弱路基的施工与处理,逐渐演变成了一个较为棘手的技术性难题。形成软弱地基的起因,一般是由于受到当地自然环境的影响,所以一旦遇到这样类似的地基条件,一般特点就是范围较广软弱的基层较深厚,直接导致施工工程量的大量增加,工程费用的飞速上涨。但如果明知是软弱地基而不对其加以正确的施工处理,则在后期的使用及养护加固过程中,病害问题将会接二连三的出现,例如因为地基的不均匀沉降而导致上部路基、路面的开缝、断裂、坍塌等。在养护费用增加的同时,也耗费了很多不必要人力物力的大量投入,从总体角度看,是很不经济的。而如何从根本上使高速公路路基的强度及稳定性得以保证,则需要掌握好适当的处理方法,本文结合自身的大量经验,详细总结了有关高速公路软弱地基处理的几种常见方法和应该遵循的原则,以供广大读者参考借鉴。
高速公路;软弱地基;处理方法;处理原则
对于一般常见的软弱地基常见的处理方法有,换填法、铺设砂砾垫层法和塑料排水板等方法,但同时也必须使用正确合理的加固方法进行加固,只有两者进行了相互的有机结合才保证路基拥有较强的承载能力,实现对自身功能的发挥。关于对软弱路基处理的施工工艺也是有严格要求的,必须按照规范中详细的操作规程来进行。一般常见有,先清除表层低强度路面,排走积水或挖除淤泥等,然后进行进一步的分层换填高强度材料,再压实,进行相应压实度检测,直至各项分层填筑后的测定指标都达标后,方可进行上部的路面施工。
1.对各种材料的换填方法
对于软弱地基的换填方法有成为置换法,相当于把原有的软弱基层进行了部分或全部的挖除与清理,然后将砂石等高强度的材料或水稳定性好的材料进行适当填筑,而对于换填力度的把握,则是要综合起来考虑,不能只单一考虑当前因素,还要考虑到该部位以后的使用性能进行适当的换填安排,如在比较重要的大桥桥头位置处换填时,则要优先考虑全部换填填,因为在以后的投入使用过程中,在桥头位置很容易出现较多的问题,例如常见的桥头跳车,不仅不能使公路实现不了其自身舒适的功能,反而还很容易造成对使用者车辆的不必要损坏及对自身路基体的损坏。所以在较为重要及使用后问题将会出现较多处要适当加大力度,合理安排好填挖工程量,做出高强度高稳定性的高速公路供车辆行驶。
2.铺设砂砾垫层的方法
砂砾垫层,最常见的有透水性砂砾垫层,由于砂砾自身的透水性能比较好,颗粒较为松散,则将其铺设在含水量较大路基中,从而加速基体的沉降,有效缩短固结所需的时间,快速加强路基的强度稳定性。设置好的砂沟可实现对可以迅速的将软土地基中的空隙水排出路基体内,实现对软弱路基的置换处理。砂沟可以较好的处理不超过3m的较大面积的软土路段,有效的减少换填的工程数量。
3.采用塑料排水板排水的方法
软弱地基产生的原因大多是因为基体中的含水量超标,而如何有效地将内部水量排出则成了一个十分关键的问题。一般常用的方法是采用排水板排水的方法,首先要先将软弱的基层先进行初步的压实,经过压实后,其软记得内部结构将会变得更加密实,从而达到了增加强度的目的,而在处理的同时相隔塑料排水板间的间距越小,则其表现出来的效果也就越明显,所以大多采取的方法就是加大处理深度的同时缩小其相互之间的板距。塑料排水板排水不可替代的几个特点是施工起来比较方便、快捷处理的效率比较高,对其周围的其他环境扰动影响较小,所消耗的费用也相对较低,且对于塑料排水板而言,还可以批量生产,工厂化的生产可以是施工的需求得以充足的供应。
1.对各项指标的控制要严格
对于软基的处理最终的目标是为了使其达到一个正常的指标值范围,所以对其检测的最佳方法就是检测其各项指标是否达标,常用指标有压实度、沉降量及回弹模量等。单从沉降控制这一方面讲,就有很多相关固定需要去遵守,当采用沥青混凝土来做面层时,其沉降量要控制在16cm,且施工后的控制年限要能保证满足15年,但对于一般的路基沉降量控制则满足30cm以内即可。而在与桥梁或涵洞所相邻或衔接的位置则一般要控制在10cm,另外在桥梁端部路基与普通路基衔接处,对过渡段的合理设置要控制在50m以上。严格按照规范执行,满足对各项指标的要求是对软弱地基处理最基本的原则。施工过程中遇到软基环境有些是已列入的工程量,而有些则是未被预料到的,则会对工期造成很大的影响。所以在满足各项指标时的另一个关键问题的就是对时间的严格控制,则在处理过程中需要对各种处理方法进行相互的融会与贯通,实现对时间和质量的双重把关。
2.对桥头地基的处理范围要严格控制
由于桥头位置可以说是各路段的病害多发区,所以对于桥头地基的处理方位应秉承最大化处置的理念来保证对其指标的各项高标准要求。常见的桥头处理范围一般应控制在相应题图高度的5至7倍为最佳,对于该距离的控制中计算起点为桥台的中心线,而对于护坡的处理则与此类似但护坡的处理范围要控制在其底宽的2/3即可。而对于一般小型构造物过渡段的处理控制在10m以内即可。
对高速公路软弱地基的处理可以说不同工程需要不同的处理方法,所以在对于其方法的掌握上应该做到全面、详细的程度,只有这样才能在纷繁复杂千变万化的工程地质条件下对施工问题处理的游刃有余。对于没遇到的具体工程都先做以详细的分析,以实际的地质条件为依据,以规范的要求为守则,以创建优良放心工程为目标,以广大社会的安全为己任,进行全面的综合的考虑,实现对各个难题的彻底解决。
[1]杨仲元.软土地基处理技术[M].中国电力出版社,2009.07
[2]丁建奇,王永安,等.高速公路超软地基处理设计与施工[M].人民交通出版社,2006.09