徐鐘園
(中國一冶集團(tuán)有限公司, 湖北 武漢 430080)
初探道路軟土地基處理中拋石擠淤法的實(shí)際應(yīng)用
徐鐘園
(中國一冶集團(tuán)有限公司, 湖北 武漢 430080)
在道路施工建設(shè)中,對軟土地基進(jìn)行處理,對于道路施工質(zhì)量以及道路性能具有至關(guān)重要的影響。本文結(jié)合軟土地基處理中應(yīng)用拋石擠淤法的案例,分析了軟土地基的特點(diǎn),淺析了拋石擠淤法的施工工藝原理以及施工技術(shù)要求,探究了道路軟土地基處理中拋石擠淤法的實(shí)際應(yīng)用,以期為今后道路軟土地基的處理提供借鑒。
軟土地基;地基處理;拋石擠淤; 合金網(wǎng)兜
在我國道路施工建設(shè)的過程中,常常會遇到軟土地基的情況。軟土地基壓縮性較高,但抗剪強(qiáng)度較低,軟土地基的這些特性對于道路建設(shè)會造成嚴(yán)重的不良影響,導(dǎo)致路基的沉陷以及路面變形等。因此,在道路道路施工中,適宜采取拋石擠淤法對軟土地基進(jìn)行處理,以確保道路施工質(zhì)量,以確保地基的穩(wěn)固性和線性美觀。部分路段的地基,還可以采用合金網(wǎng)兜裝塊石實(shí)施拋填。
1.1 軟土地基概述
軟土地基是道路施工中常見的地基形式,主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、以及其他具有高壓縮性的土質(zhì)構(gòu)成。在道路施工的勘察設(shè)計(jì)初期,缺乏對軟土地基情況的了解和掌握,沒有妥善處理軟土地基,將會導(dǎo)致道路施工后期出現(xiàn)不均勻沉降以及結(jié)構(gòu)物沉降的情況,致使道路路基喪失穩(wěn)定性,對道路施工質(zhì)量造成嚴(yán)重不良影響。
1.2 軟土地基特點(diǎn)
軟土地基的承載力極低,主要具有以下特點(diǎn):(1)軟土地基土質(zhì)具有較大的孔隙比和天然含水量。(2)軟土地基土質(zhì)具有較高的壓縮性,軟土地基中的淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù),通常在0.5MPa以下。會造成建筑物的不均勻沉降,進(jìn)而導(dǎo)致建筑物的開裂。(3)軟土地基土質(zhì)具有較大的天然含水量,然而其透水性能較弱。(4)軟土地基的抗剪強(qiáng)度較低。軟土地基大多呈現(xiàn)軟塑狀態(tài)或者流塑狀態(tài),當(dāng)承受外部荷載時(shí),其抗剪性能極差。(5)軟土地基具有較高的靈敏度。靈敏度,表示的是軟土地基土質(zhì)在受到擾動后,其強(qiáng)度會隨之降低。因此,在軟土地基的道路施工中,要盡量避免擾動地質(zhì)土。
2.1 拋石擠淤法概述
在道路軟土地基處理中,拋石擠淤法是一種有效的處理方法。施工工藝原理是在道路施工路基的底部,從中部向兩側(cè)拋投塊石,實(shí)現(xiàn)將軟土地基中的部分淤泥擠出,將部分淤泥存留在塊石縫隙之間,使之形成鑲嵌,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軟土地基強(qiáng)度的提高。
拋石擠淤法的施工操作簡單,且不需要較大的投資,對于呈現(xiàn)流塑狀態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)軟土地基,具有良好的地基處理效果,適用于臨水、臨湖道路施工建設(shè)的軟土地基處理。臨水、臨湖道路的軟土地基體現(xiàn)了典型的軟土地質(zhì)特點(diǎn):較高的壓縮性和天然水含量,較差的透水性以及抗剪強(qiáng)度等。臨水臨湖道路多采用高填方的路堤方式。拋石擠淤法對道路軟土地基進(jìn)行處理時(shí),當(dāng)軟土地基土層較為平坦時(shí),可以沿著道路中線向兩側(cè)擴(kuò)展開來實(shí)施塊石的拋投;當(dāng)軟土地基土層橫坡陡于1:10時(shí),可以從高處向低處實(shí)施塊石的拋投,并將較多的塊石拋投在低側(cè)邊部,為低側(cè)邊部形成平臺頂面,平臺頂面的寬度以 2米為宜。當(dāng)拋石高度超過軟基0.5米以上時(shí),要對拋石表面進(jìn)行平整處理,并采用重型壓路機(jī)對拋石的碾壓。碾壓之后,將厚度為0.1米的碎石或砂礫墊層鋪設(shè)在拋石回填的片石頂面上,將之作為過濾層,并進(jìn)行整平碾壓。
2.2 擠淤法的施工技術(shù)
(1)拋石擠淤施工要采用塊石作為拋石用料。塊石重量應(yīng)在20到40千克范圍之內(nèi),在拋投施工過程中,要注意塊石大小的搭配。為增強(qiáng)擠淤效果,確保塊石拋投之后的土質(zhì)均勻,要加強(qiáng)對塊石粒徑的控制,使之在500mm之內(nèi)。
(2)拋石擠淤施工要采用挖掘機(jī)作為施工機(jī)械,以進(jìn)站法進(jìn)行施工。拋投毛石完成之后,采用具有較大自重的推土機(jī)和挖掘機(jī),對毛石進(jìn)行碾壓施工。當(dāng)塊石沉入實(shí)現(xiàn)與基底的齊平之后,實(shí)施第二層的塊石拋投,以相同的施工機(jī)械和方法進(jìn)行碾壓。確保塊石無明顯沉降。
(3)拋石擠淤施工要按照從中間向兩邊的拋投施工順序。在拋投施工過程中,要盡量沿道路中線進(jìn)行塊石的拋投,將軟土地基中的淤泥擠向兩邊。確保片石擠淤穩(wěn)定之后,將砂礫層鋪設(shè)到片石之上作為反濾層。
(4)完成對整個(gè)路段的塊石拋投施工之后,將碎石摻入,對石塊縫隙進(jìn)行填充,鋪平之后,采用重型振動壓路機(jī)實(shí)施碾壓,碾壓遍數(shù)要在5遍以上。
2.3 網(wǎng)兜塊石拋填
在臨湖涉水路基段,特別容易造成路基沉降不均勻,因此,對于道路軟土路基的處理更顯重要,采用合金網(wǎng)兜塊石拋填,能在短期形成一個(gè)有效的整體,提高路基對水的抗沖擊能力,使塊石不會產(chǎn)生位移,大大提高了路基的密實(shí)性和穩(wěn)定性,同時(shí)確保了塊石護(hù)坡斷面線性整齊美觀。
(1)塊石拋填時(shí),為了達(dá)到擠於的目的,優(yōu)先選用直徑在50cm-100cm的塊石打底;
(2)選用直徑在20cm-50cm的塊石分層填筑,并高出水面50cm;
(3)根據(jù)合金網(wǎng)兜大小及現(xiàn)場施工條件需求,在已初步拋填的塊石路基上開挖出長寬合適的溝槽,將合金網(wǎng)兜打開,逐一擺放,當(dāng)有多層網(wǎng)兜疊加擺放時(shí),在裝滿底層網(wǎng)兜后,采用錯(cuò)縫形式擺放上層網(wǎng)兜。合金網(wǎng)兜應(yīng)采用由特殊防腐處理的低碳鋼絲經(jīng)機(jī)器編制而成的六角形雙絞合鋼絲網(wǎng)。
(4)合金網(wǎng)兜塊石回填施工
由于合金網(wǎng)兜本身易變形,故而在擺放過程中不可直接使用機(jī)械裝填。待合金網(wǎng)兜擺放整齊后,采用小挖機(jī)輔助,人工搬運(yùn)的方法將大小合適的塊石分層擺放在網(wǎng)兜內(nèi)。
(5)級配碎石攤鋪
待合金網(wǎng)兜封籠之后,便可立即使用已拌合均勻的級配碎石進(jìn)行分層攤鋪。分層厚度不得大于30cm。
2.4 拋石擠淤施工的質(zhì)量控制
在道路軟土地基的處理中,采用拋石擠淤施工,具有一定的隱蔽性,要加強(qiáng)對拋石擠淤施工的質(zhì)量控制,尤其要加強(qiáng)對拋投施工所用塊石的粒徑和強(qiáng)度控制。塊石粒徑保持在500mm以下為宜,只有加強(qiáng)對塊石粒徑和塊石強(qiáng)度的控制,才能確保軟土地基處理效果和道路施工質(zhì)量。因此,要實(shí)地考察塊石石料場,對塊石進(jìn)行分別取樣和檢測,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定對拋投施工所用塊石進(jìn)行選擇。
拋石擠淤法施工操作簡單,對于軟土地基具有良好的處理效果。因此,在臨水、臨湖道路的建設(shè)施工中,特別適用于受地形及水域限制,并有線形要求的軟土地基路段處理。加強(qiáng)拋石擠淤法的實(shí)際應(yīng)用,減小水體長期沖刷對塊石路基形成的影響,同時(shí)對新建道路的基礎(chǔ)起到加固并降低工后沉降的作用,提高路基的密實(shí)性和穩(wěn)定性,增強(qiáng)軟土地基的處理效果,確保道路施工質(zhì)量。
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