路桥工程软土路基处理技术方法分析孙喜文

路桥工程软土路基处理技术方法分析孙喜文

中交第四公路局有限公司北京100000

摘要:软土路基是路桥工程建设中非常常见的一种地基形态,通常都是由淤泥和其它高压缩性的土质组成,如果施工不规范,那将会导致塌陷的情况出现,甚至还会引发局部明显破坏。所以,相关人员必须得对其加强重视,并且应用科学的措施进行应对。在进行问题解决的过程中,施工人员首先就需要调查清楚具体情况,如果是透水性差,则是需要加强排水方面的处理,只有这样才能够更好的解决问题,提升路桥工程质量。

关键词:路桥工程;软土路基;处理技术;方法要点

引言

在路桥工程建设中,极有可能会遇见软土路基,而面对不同土质、不同情形的软土路基,在具体的施工过程中,需应用不同的软土路基施工技术。此外,软土路基的施工工序繁多,管理工作也尤为重要。

1路桥工程软土地基的主要特点

软土地基主要就是指结合建设部软土地质勘察规范标准,天然水含量不超过液限、符合孔隙比值不超过1.01,然后主要是以灰色为主的细小颗粒土质。从这里我们能够看出,软土地基主要存在着以下几种特点:

(1)抗剪强度比较低。受软土特性的影响,软土路基的孔隙度和扰动较大,具有明显的流动性。因此,软土地基的土质大多是松散的,这些特性直接影响着路基的承载力。因此,在路桥施工过程中,路基受到明显的剪力墙压力,路基受压能力较弱。在这种路基施工中不可避免地会出现路基失稳等各种问题,无法完成施工。即使施工刚刚完成,路桥一旦在后期使用中出现压缩或荷载的情况,也容易出现严重的工程质量问题,如变形、开裂等。因此,在保证施工安全的前提下,如何有效地改变软土地基的性质,提高软土地基的抗剪能力,已成为路桥建设者关注和解决的如何有效改变软土地基性质、提高软土地基抗剪能力的迫切问题;

(2)压缩性强。软土地基的压缩性会随着液限、天然水量的增大而增大,这正是软土地基承受较大荷载发生变形的主要原因;

(3)稳定性差。在天气比较恶劣的时候,软土地基会出现自然沉降的情况。同时在工程投入应用后,也会因为各种荷载而出现不均匀沉降。所以软土地基时常被路桥施工人员当成是一种重要的病害。如果不处理好这种病害,那将会造成很大的安全隐患。

2路桥工程软土路基处理技术方法分析

2.1排水固结法

排水固结法作为常见的一种软土地基的施工技术,其主要是在软土地基层中安装砂井和塑料排水板作为排水通道,这样做的优势在于通过砂井负荷一定的承载力,软土中所富含的水分能够通过排水板及时排除,使得软土能够在最快的速度内凝固,由此进一步提升软土凝固的效率。一般而言,与相邻塑料排水板之间的间距相比,经过巩固后的软土层间距要大得多,因此软土层中的多余水分便通过横向塑料排水板或者砂井排向外界,其余少量水分,可以通过纵向排水设施排出。在排水固结法中,经过不断地改良和完善,袋装砂井来排除软土路基中的水分在部分高速路桥中也得到了很好的应用。目前,与袋装砂井、塑料排水管相比,新型排水管道材料的优势更加明显,其插板机械较轻,效率较高,成本低并且不会对土层产生不良影响,故而得到广泛的推广和应用。

2.2抛石挤淤法

在常年积水的洼地,主要应用到的施工技术是抛石挤淤法,这主要是因为常年积水的洼地由于地形地势的原因,排水非常困难。具体而言,抛石挤淤法主要在表土厚度较薄、呈流动状态,且确保片石能够沉在底部厚度小于30mm的软土路段时,通过抛投片石的方式应用。要求所抛投的片石的粒径>3dm,且保证片石的粒径<3dm的数量不得超过1/5。此方法的应用方式为:首先始于路堤中部,随后为使淤泥向两侧挤出需逐渐向两侧展开,用重型压路机进行反复碾压是保证地基密实的主要方式,这项工作要在片石抛出水面后进行,最后在上部铺设反滤层并且进行填土碾压。

2.3换填管理法

软土地基的处理方法很多种,其中最常用的就是换填管理法,该种处理方法的施工原理为利用符合施工标准的土质来代替软土进行施工。首先,要将一定施工范围内的软土全部挖出,再将符合标准的其他土质填充进去,最后,要将填充的土质进行夯实处理,这是为了增强后续施工的稳定性。填充的土质有多种,一般情况下鹅卵石和碎石是最常用的,这些物质的填入能够起到一定的加固作用。为了确保路桥工程的施工质量,第一层都会选用高强度的碎石和矿渣来垫层,第二层中灰土和素土是为了使地基的受力更加均匀,而第三层的砂垫层则是为了加速地基内部气体的排除,进一步增强地基的稳固性。

2.4强夯技术的应用控制策略

2.4.1明确强夯加固机理

基于强夯加固的机理分析,明确其主要是利用重锤作业,发挥冲击力的作用,实现对软土的加固处理。为发挥其机理作用,要做好以下要点的把控:①明确技术要点。从路桥路基拓宽施工作业实际来说,应用强夯技术,要进行试夯,通常选择梅花桩形式布置,通过试夯作业检验机械设备的性能以及大小;同时经过试夯试验后明确施工参数。强夯施工的技术公式为尸=Wxh,其中尸指的是强夯经验值;W指的是重锤的自重;h指的是落距,基于上述公式能够获得施工参数。在施工作业中,严格按照施工技术参数作业。②做好现场调查,明确周围存在的地下结构以及管线布置情况后,开展相应的施工作业。若遇到特殊情况,要做好相应的防护,比如存在建筑物等,以免造成施工损害;③做好工程前期的侧量工作。经过多次侧量作业,合理布置强夯点。

2.4.2质量控制

(1)做好施工操作的把控。①若强夯作业中新旧路基的连接处填土厚度超过8m,那么采取全幅夯击方式作业。若填土高度处于2-8m,则按照直线方向开展夯实作业。②使用的强夯设备必须要达到高度和夯锤起吊质量的相关要求}a。为避免起重臂杆使用时产生大振动或者其他问题,要采取相应的防护措施,比如安全防护系统。③严格按照设定的工艺参数,开展夯实作业,做好沉降量的监侧以及把控,确保落锤位置和次数等能够达到具体要求。④当出现偏心的情况,为避免发生倾斜情况,采取增减混凝土或者锤边焊接钢板等措施,确保平整性达标。

(2)做好技术要求的把控。从路基拓宽施工作业实际来说,使用的夯锤以直径为2.5m的圆形结构夯锤为主,锤子的重量为20t。具体操作时,在整体结构中按照对称布置的原则,布置相应数量的250mm直径大小的排气孔,使用规格为201履带式起重机设备。开展作业前,准备好需要的作业设备,做好夯实地表的处理,保证其平整度和清洁度达标。在夯实作业时,必须要对准设定的区域,使用水准仪设备,开展沉降量侧量作业。完成夯实作业后,做好场地平整作业,同时要做好高程参数的侧量。需要注意的是,平均夯沉量要大于70cm;次夯沉量不可以超过7cm。

2.5路基维护

路基的维护和路基施工同等重要,通过种植草木进行坡面的防护,可以减少水土流失,预防和减缓剥落,改善生态环境,先选择适合的植被类型,采取砌石框格的方式保护植被,例如,对于干旱少雨的西部地区,运用草坪植生带是行之有效的方法,具体做法把肥料、草籽和土搅拌均匀,再用土工物包裹,待草籽发芽后,再把它其固定到砌石框格之中,既保护了环境,又提高提种植质量。运用直接防护方式加强路基冲刷面的防护,土工格栅栏弥补了砌石、铁丝石笼、抛石及挡土板等的不足,将原有的聚酯、聚氨酯土工织物改良成混凝土护坡模袋,以此作为路基护面的隔板,对预防河路桥基水冲击、控制土体的不均匀沉降效果显著。

(1)路桥路基坡面防护

在坡面防护的过程中是为了进一步充分避免地表水流所产生的破坏性冲刷作用,切实有效的充分规避坡面岩土剥落问题,以此来有效确保坡面和环境有机结合,互相协调。当前,社会各个层面都越来越关注环境保护工作,在高等级路桥边坡的建设过程中,通常采取种草防护边坡的有效措施,如果边坡比较高的情况下,采用砌石框格进行相对应的种草防护。

(2)沿河路桥路基的冲刷防护

防护沿河路基边坡建设的根本宗旨是为了尽可能避免冲刷破坏,所采取的措施大多仍然是沿用直接防护的方法,也就是说,着重针对常规的砌石、抛石、挡土墙等措施进行切实有效的改良和优化,把铁丝石笼进行代替而换成高强土工格栅,通过这样的方法,能够有效应对土体不均匀沉降的相关问题。

2.6砂垫层法

这是一种非常有效的软土地基处理方法,在路桥工程中得到了非常广泛的应用,其比较适合应用在上部软土层薄并且含水量比较大的软土地基中。具体应用方法为在软土地基上铺设厚度一米左右的砂石素土,以此来实现固结软土层的目的。这种做法不仅仅可以成为上部排水层和地下排水层,同时还能够在很大程度上降低填土中的含水量,使得施工机械能够更加顺利的通行,确保路桥工程可以安全稳定的开展。不过在实际应用这种方法的过程中,施工人员必须得注意以下几点问题:首先就是应用机械施工的时候,施工人员首先就得确定好砂垫层的厚度,充分的考虑到机械重量、地表强度等,确保机械设备正常通行的同时不会给地基带来不良影响;然后就是需要严格控制好加荷速率,这样能够确保地基有充足的时间排水固结。对于具体的问题应该具体的进行分析,有的时候同一个问题需要多种处理方法一起进行操作,而这些都是需要施工人员全面综合的进行考量,最后合理的选用。

3优化建议

3.1提高施工人员的专业素质

路基施工人员是施工工艺实施的主体,优化施工和技术人员的配置,加强施工人员队伍建设。加强从业人员的岗前培训,提高工作人员的理论修养和施工技术水平,为进行路基施工做好必要的准备。定期组织施工人员进行学习和培训,加强技术练兵,通过明确的职责分工和量化考核以及绩效分配,调动工作人员的积极性,增强责任意识,树立终身学习的正确理念,重视自我提升,树立典型,发挥榜样的引领作用,营造和谐融洽的工作氛围。

3.2加强现场施工的原材料和机械设备管理

原材料和设备是路桥路基施工技术有效实施的物资基础,加强现场施工原材料管理,做好原材料进场前的质量检测,审核供货商的资质,通过抽样检测和试验检验产品质量是否达标。根据原材料的性能和相关规定,合理存放,实时观测材料的环境条件是否适合,保证原材料质量。规避因存储不当而引发的质量安全问题,规范原材料的领放程序,做好登记签字等过程性记录,以备日后核查。机械设备是施工技术能否有效实施的重要载体,因此,应加强对路基施工机械设备的规范管理,统筹安排,合理调配,充分发挥设备的积极作用,提高设备的运用率。加强设备的日常维护,确保设备的运行安全。

结束语

综上所述,路桥工程软土路基处理是一项十分复杂的工程,如果处理不好那将会给路桥工程埋下很多隐患。路桥工程软土地基处理方法有很多,不过这些方法具备着很强的灵活性以及差异性,需要技术人员认真得做好前期勘察和调研,结合施工现场的具体情况来合理的选择处理方法,只有这样才能够有效的保证软土路基处理技术方法的科学合理性,有效的提升路桥工程质量。

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