公路路基施工技术探析

  
  公路路基施工是整个公路施工工程的关键所在,稍有偏差,将给整个工程埋下质量隐患。例如,在公路施工中常会遇到诸如软土路基,黄土路基等不良路基,如不加以特别处理.会引起填方路堤施工后沉降或不均匀沉陷.平整度下降,导致行车颠簸等,并严重影响了公路的寿命,造成大量的人力、物力、财力的浪费。文章通过分析这两种路基的地质条件及危害,提出了相应的处理施工技术。
  关键词公路;路基;施工
  U213.1
  公路路基施工是整个公路施工工程的关键所在,稍有偏差将给整个工程埋下质量隐患。在公路施工中常会遇到诸如软土路基,黄土路基等不良路基,如果对这两种路基不做特别的处理,会造成填筑后的路基发生快速沉降或不均匀沉降,从而引发道路路面纵横坡变碎,路面十分不平整,严重影响了行车舒适感和安全性,同时也导致大量的养护成本浪费。因此早在路基施工阶段,就必须详细分析路基地质条件,制定针对不良地质类型的施工处理方案,并且不折不扣地加以执行,以确保工程质量。
  一、软土路基的施工技术
  1.软土路基的地质条件及其危害
  软土即指具有低强度、高压缩性特征的软弱土层。软土主包括了淤泥、淤泥质土、软粘土等土质。软土在自然状态下水分含量很高,孔隙率明显高于一般土质。通常情况下,软土的水分含量为34%~72%,孔隙比为1.0~1.9,土体饱和度通常大于95%,液限为35%~60%,塑性指数13~30。软土主分布在河流、湖泊,同时也可分布在地势低洼的丘陵,山谷地带。公路工程地质勘察时遇到软土路基时,必须在施工时进行特别处理。如果不采取任何处理措施解决软土问题,那么就会使路基不稳定或过度沉降,进而导致路面遭到损坏,甚至无法完成施工。
  2.软土路基处理施工技术
  当公路工程施工中,一旦出现了稳定验算以及沉降计算无法实现所需达到设计标准的现象,可以通过技术手段对软土地基加固,现在简地说明一下加固处理的施工技术
  2.1采用土工织物铺垫软土层。可以通过在路基表面设置安排一些土工织物,这样的话能够有效地分散应力,防止土体在外来作用力的影响之下发生位置的变化。同时还能有效地提升土体与其他材料相互之间摩擦;能够进一步地加强土体的稳定性,避免地表水的侵入以及气体向周围散布;在土体的内部经过发展变化而出现排水通道,将土中水分快速集中起来,让水能够在织物的表面排出,这样软土地基中的水份逐渐减少,土体的体积也逐渐缩小。再者,可以防止出现土壤的塑性破坏。也就是说,这一技术完全将填料同软土这二者分隔开来,让填料不会与软土相互融合,材料与结构能够有效地保证完整。土粒难以通过,不会出现因为土粒流失导致土体被破坏的结果发生。而且水与气体还能够及时有效地通过。土工织物不但自身重量轻而且还具有一定的柔韧性,同时又是网状的结构,在实际施工中可以发现,这种处理技术造成不利影响较为轻微。施工的工艺极为简单,对施工人员没有专门的技术求。
  2.2干振碎石桩。干振碎石桩的用途主是加固地基。在实际施工中,通常使用预沉导管或者重锤震动来压入,这样可以有效地将松散的沙土振密。
  2.3利用塑料排水板来对地基进行加固处理。可以通过在地基中间构建起一套竖向的排水体系,并可以在排水板上面构建好横向的排水系统。这一技术的主原理是,利用压力差让水分可以有效地排除,有效地增强路基土体强度。同时,土工格栅良好的物理特性能够充分地提升路基的稳定性。
  2.4使用水泥搅拌桩来加固路基。可以使用深层搅拌机让软土就地与固化剂搅拌均匀,这样能使软土和固化剂产生一定的反应从而构建起一个成型的加固体。这个加固体不但具有一定的强度,还是以整体的形式存在。
  2.5砂井。砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用,又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时,最大有效处理深度18m。
  软土地基对于公路危害极大,倘若没有得到及时有效地处理会造成地基失稳,进而造成构造物沉降,这对于构造物的损害与使用寿命均有较大的影响。
  二、黄土路基的施工技术
  1.黄土路基的地质条件和对公路工程可能造成的损害
  黄土与其他的黏性土相比,非常容易被水侵蚀。一般将黄土路基分为两种一种是非湿陷性的,还有一种是湿陷性的。而湿陷性的则细分为自重湿陷与非自重湿陷。在我国的中部地区与西部地区湿陷性黄土的地方较多。假如在施工的过程中使用湿陷性黄土来作为填筑材料,同时又被水所侵蚀的,结构会被破坏且强度降低。不当施工会引起较大的下沉造成路基失去稳定。尤其是在高路堤地段的填筑更注意。
  2.黄土路基处理施工技术
  2.1压实挤密
  压实挤密的路基处理原理是通过对黄土给予额外的能量冲击,使土壤中多余的水分流出,土壤则被压实,以达到加固土壤的目的。压实挤密技术只适用于对浅层湿陷、湿软性黄土路基。压实挤密有效地压实影响力通常不超过80cm,冲压的次数应当控制在30次左右。在采用这一技术的过程中,还应当注意以下问题①在冲压时监测土壤的含水量,控制在最佳含水量范围内。②由于施工中受到压实机客观条件的限制,施工地段路基的长度一般大于120m,宽度大于15m。③在开始压实每一层土体之前,首先沿路基的边缘区域冲压5次,其目的是为了减少正式冲压时产生的侧向冲击力量带来不利影响。④冲击压实机在路堤边作业时,速度一定慢,不然可能会导致车身滑出作业面。
  2.2强夯法
  又称为动力固结法。就是用起重机将8~40t夯锤提到6~25m高,再放开夯锤呈自由落体式下坠,对路基产生巨大的夯击力量。通过强夯法,自夯击点向四周扩散夯击冲击波与应力,使土壤被紧密压缩,局部有液化的现象,而夯击点的周边则有大小不同的裂缝,为土壤排水创造了良好的条件。这一技术甚至还使土壤的颗粒重新排列,有效固结路基土体成为路基提高承载能力有效加固处理技术。
  2.3灰土挤密桩
  灰土挤密桩其桩体是石灰和土拌和料夯填而成。其作用原理是石灰土拌和物通过离子交换、凝硬反应、以及石灰的碳化与结晶等物理化学反应,形成具有较高强度和模量的灰土桩。
  黄土之所以不利于公路路基的工程特性是因容易受水的侵害。所以黄土公路路基具有良好的排水系统,对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重的意义。在设计及施工时应特别注意严格做好防排水措施,严格按设计、规范施工,排除路基附近的地下水和地面水,并对排水结构物做好必的防护与加固。
  三、结语
  软土路基和黄土路基是公路工程施工过程中较为普遍的现象。如果没有特别加固土体,即使工程能够顺利竣工,也将给公路运营留下质量和安全隐患。比如,路基受到长期负荷必然产生不同程度的损害,进而引发路面及其他附属物受到影响。这种因路基引起的公路病害处理起来十分棘手,所需维护成本更大。因此,广大公路建设者必须高度重视公路路基的施工技术应用,妥善处理不良地质条件下路基施工项目,及时和有效消灭公路工程质量和安全隐患。
  参考文献
  1GB50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范S.
  2龚晓南.地基处理新技术M.西安陕西科学技术出版社.
  3吴晓霞,陈若翔.公路湿陷性黄土路基分析与处理J.交通科技,2004.
  4公路工程施工技术规范.
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