公路工程軟土地基處置方法淺析

何占偉,佟士學(xué)

(1.黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司;2.黑龍江省八達(dá)路橋建設(shè)有限公司)

1 軟土地基處置的根本目的

軟土地基處置的最根本目的就是在保證公路工程質(zhì)量的前提下,降低工程成本,縮短施工工期,使公路這件特殊的產(chǎn)品能夠盡早的投入使用,為國(guó)民的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供安全、舒適、便捷的運(yùn)輸通道。

2 軟土地基處置的方法

2.1 換填透水性材料

(1)換填透水性材料處置方法的原理。

換填透水性材料的軟基處理方法根本原理是將原地基承載力不足的土層采用挖掘機(jī)挖除,然后分層換填透水性好的材料,采用壓路機(jī)分層壓實(shí)。阻止地下毛細(xì)水上升,侵蝕路基土,從而保證路基的整體穩(wěn)定。

(2)換填透水性材料處置方法的適用條件。

換填法是公路工程施工中最常用的方法,其在以下幾種條件下適合采用此種方法。

①軟基深度比較淺。

換填法適用于軟土地基深度在地表以下 0.5～0.8m之間,需要挖除和廢棄的土方量不是很大,且運(yùn)輸和回填的量比較經(jīng)濟(jì)的情況下。

②施工工期比較緊。

此方法適用于工期比較緊的工程,由于此方法作業(yè)簡(jiǎn)單,有利于機(jī)械流水作業(yè),施工速度比較快,所以在工期比較緊的情況下宜采用此方法。

③工程所在地透水性材料豐富。

由于換填法需要采用大量的透水性材料,這就要求此方法適用于工程所在地透水性材料含量豐富,質(zhì)量等級(jí)比較高且價(jià)格低廉,既保證了工程質(zhì)量又降低了工程成本。

(3)針對(duì)換填法的施工要求及建議。

①要求換填的透水性材料級(jí)配良好,碾壓時(shí)含水量在8%～12%左右,粉粒含量不宜過(guò)多。

②換填寬度要超過(guò)路基坡腳 0.5～1.0m,且兩側(cè)宜設(shè)置反濾層,對(duì)兩側(cè)設(shè)計(jì)反壓互道且地面下接近換填頂面的段落宜在兩側(cè)設(shè)置地下盲溝的方法將地下水排除。

③在施工過(guò)程中,特別是在處理過(guò)的軟土地基上填筑路基填料的時(shí)候,應(yīng)該路基中央和坡腳設(shè)置沉降和位移觀測(cè)點(diǎn),根據(jù)觀測(cè)結(jié)果來(lái)判斷軟基處理的效果。

2.2 拋石擠淤法

(1)拋石擠淤法的根本原理。

拋石擠淤法的根本原理就是利用向基底處理范圍內(nèi)拋一定數(shù)量的片石來(lái)將路基范圍內(nèi)的淤泥排擠出路基承重范圍以外的方法。

(2)拋石擠淤處置法的適用條件。

這種方法施工簡(jiǎn)單、迅速、方便,必要時(shí)可以摻入土壤固化劑。

①適用于常年積水的洼地,排水困難,泥炭呈流動(dòng)狀態(tài),厚度較薄,表層無(wú)硬殼,片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為3～4m的軟土。

②在特別軟弱的地面上施工由于機(jī)械無(wú)法進(jìn)入,或是表面存在大量積水無(wú)法排除時(shí)。

③適用于工程所在地片石料源豐富,質(zhì)量滿足要求,運(yùn)輸便利、運(yùn)距較短的情況。

(3)針對(duì)拋石擠淤法的施工要求及建議。

①拋石擠淤常用的材料是砂巖、石灰?guī)r等,如工程所在地附近片石儲(chǔ)量缺乏,也可以采用過(guò)火煤矸石進(jìn)行代替。

②在進(jìn)行施工過(guò)程中宜沿處理寬度中線向兩側(cè)逐漸拋石,使淤泥向路基兩側(cè)被擠出。

③施工過(guò)程中宜采用邊拋石邊采用挖掘機(jī)壓入的方法,在加快擠淤的速度的同時(shí),又保證了路基穩(wěn)定性。

④建議拋石擠淤所用片石的最大粒徑不要大于600mm,易達(dá)到良好的效果。

2.3 砂井和袋裝砂井

(1)砂井和袋裝砂井處置方法的原理。

砂井和袋裝砂井處置方法的基本原理是在軟粘土地基中,設(shè)置一系列砂井,在砂井之上鋪設(shè)砂墊層或砂溝,人為地增加土層固結(jié)排水通道,縮短排水距離,從而加速固結(jié),并加速?gòu)?qiáng)度增長(zhǎng)的一種方法。

(2)砂井和袋裝砂井處置方法的使用條件。

①適用于粘性土地基,且含水量不大,地基承載力接近臨界值的軟土地基,便于輕型機(jī)械在原狀土上施工的段落。

②砂井用砂應(yīng)采用滲透系數(shù)大于 1.0×10-5m/s,小于0.08mm的顆粒含量小于5%有機(jī)質(zhì)含量小于 1%,不均勻系數(shù)大于 5%和細(xì)度模數(shù)必須大于 2.4的中粗砂。

③砂井一般相距 1.0～1.5m呈梅花型布置,砂井的長(zhǎng)度應(yīng)貫穿軟土層,最大長(zhǎng)度不超過(guò) 12m。

(3)砂井和袋裝砂井的施工方法和要求。

①砂井施工主要有套管法、水沖成孔法、螺旋鉆孔法,袋裝砂井的施工方法主要有錘擊沉入法、射水法、壓入法、振動(dòng)貫入法等。

②施工過(guò)程中定位要準(zhǔn)確,砂井垂直度要好,方可確保排水距離和理論計(jì)算相一致。

③施工過(guò)程中要經(jīng)常檢查樁尖與導(dǎo)管的密封情況,避免管內(nèi)進(jìn)泥太多,影響加固深度。

④砂井施工完成后,應(yīng)在砂井上整體鋪筑一層 30～50cm砂礫墊層。

3 結(jié)束語(yǔ)

軟土地基處理方法雖然很多,但是如何采用合理的處置方法一直是公路工程中一項(xiàng)難以解決的課題,只要我們根據(jù)工程實(shí)際,認(rèn)真分析原因,科學(xué)設(shè)計(jì)、合理施工,不墨守陳規(guī),采用一種或多種處理方法就能夠有效地對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,保證工程質(zhì)量。

[1] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).路基施工技術(shù)規(guī)范(JTGF10-2006).

[2] 王國(guó)清.公路工程質(zhì)量問題及防治措施百問[M].人民交通出版社,2007.

[3] 楊文淵,錢紹武.公路工程質(zhì)檢工程師手冊(cè)[M].人民交通出版社,2006.