雷裕明
摘 要:软土路基的处理施工技术较多,根据发生作用的不同,可以分为置换作用、挤密作用、胶接固结作用、排水固化作用四类,本文从四类施工技术中选择了换填法、强夯法、水泥搅拌桩法、排水固结法作为典型代表分析其具体施工过程以及质量控制要点。
关键词:道路工程;软土路基;施工技术
1 软土路基的特点
软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。这类土的物理特性大部分是饱和的,含有机质,天然含水量大于液限,孔隙比大于1。软土路基最明显的特点是空隙大、含水量大。由于含水量比较高,软土路基的强度与稳定性不足,流动性强,抗压能力差,在压力作用下很容易发生沉降与变形问题。
2 软土路基施工常出现的问题
道路工程中软土路基施工常会出现一些问题,影响到道路建设的质量。
路基强度低的问题。为了保证行车安全以及足够的使用寿命。道路工程对于路基的强度具有一定的要求,但是软土路基的強度比较低,不能满足施工的要求,也无法达到道路承载力的要求。
边坡稳定性差的问题。软土路基边坡的稳定性差,容易在雨水冲刷下发生土体滑移流失问题,影响到道路正常的使用。
不均匀沉降的问题。软土路基的基础刚度不足,在不均匀荷载压力下容易发生不均匀沉降问题,对行车安全造成严重威胁。
3 软土路基的施工技术
按照作用原理,可以将软土路基施工技术分为置换作用、挤密作用、胶接固结作用、排水固化作用四大类。具体可根据道路工程软土施工实际状况选择合适的处理方法。
3.1 置换作用相关技术
置换作用相关技术的代表是换填法和抛石挤淤法,适用于浅层软土路基的处理。本文主要分析换填法施工技术。
换填法主要是挖除路基中的软土,回填强度高、稳定性好、压缩性低的材料,再进行压实。挖出淤泥;选择粒径级配适合、质量过关的换填材料,常见的是砂石、碎石、煤渣、矿渣、灰土等,分层进行回填,每层的厚度应控制在30cm以内,一般在15cm~20cm;利用压路机进行碾压或者利用振捣机压实,逐层压实填土。在换填施工过程中应对换填材料的粒径与含水量进行控制,对于干密度的要求是中砂1.6 ,粗砂1.7 ,碎石、卵石2.0~2.1 ;预留人工清理层避免超挖现象;完成开挖之后要及时进行回填,避免暴露过久基坑发生侵水问题;地下水位高出基础底面时,应采用排水降水措施。
3.2 挤密作用相关技术
挤密作用相关技术的代表是强夯法、加筋法、预压法、碎石桩法,适用颗粒粒径大于0.05mm以及低饱和度的土体。本文主要分析强夯法施工技术。
强夯法主要是利用重锤从高处自由落下,对软土进行夯击,以达到压实,提高路基的强度、稳定性,降低路基的压缩性的效果。先清理施工场地,保障施工场地的平整;标出夯击点位置,测量高程;起重机就位,夯锤置于夯点位置,并测量锤顶高程;将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;重复以上步骤,进行多次夯击;最后完成多个夯击点的夯击。在施工过程中对于饱和淤泥、淤泥质土及含水量过大的土体进行强夯前,要铺上0.5m~2m的砂石,或者采取排水措施降低土体含水量再进行夯击,避免在强夯过程中发生侧向挤出问题。
3.3 胶接固结作用相关技术
胶接固结作用相关技术的代表是水泥搅拌桩法和高压喷射注桩法,适合淤泥、淤泥质土、素填土等土体处理,本文主要分析水泥搅拌桩法施工技术。
水泥搅拌桩法是将水泥作为固化剂,利用搅拌桩机将水泥喷入软土土体充分搅拌,通过物理与化学反应,提高土体结构的强度与稳定性。清除场地,保持施工现场的干净与平整;选择等级强度足够的硅酸盐水泥,并进行质量检验;根据设计图纸进行桩位放样,对钻机进行定位,要求钻头正对准桩位中心;钻机就位之后开始钻进,达到设计深度之后开启喷浆泵,将水泥喷入被搅拌的软土土体中,充分拌和。在施工过程中要对喷浆泵管道进行清洗,避免发生堵塞问题;连续作业保障喷浆连续,避免中断;将水泥搅拌配合比控制在0.45~0.55之间。
3.4 排水固化作用相关技术
排水固化作用相关技术的代表是排水固结法,广泛适用于饱和和软弱土层,不适合渗透性极低的泥炭土体。
排水固结法是在软土路基设置砂井等竖向排水体,进行加载预压,排出土体中的水,达到固结效果,以提高路基的强度与稳定性。在进行加载预压时可以采取堆载预压、真空预压、降水预压等方法。为了让土体中的水更快排出,要设置砂垫层,可选择级配相应的中粗砂作为砂垫层材料,并控制砂垫层的厚度,应在30~50cm之间;选择渗透系数高的聚丙烯编织袋作为袋装砂井的袋子,选择渗水率高的中粗砂作为砂井材料;清理场地,完成放样;砂井就位之后开始压管,压管作业必须不间断向下压,不能出现起管在压入等现象;填砂袋,在套管内放置砂袋时,应避免砂袋扭结、缩颈等情况的出现。
4 结语
道路工程软土路基具体情况不同,适合的处理方法不同,具体的施工步骤以及质量控制要点不同。共同点在于对材料的质量具有较高的要求,对于施工人员的技术水平与综合素质具有较高要求。在作业过程中要按照施工要求与操作要求进行,以控制好施工质量,提高软土路基的强度与稳定性,提高道路工程建设的质量。
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