【摘要】隨著我國的經(jīng)濟快速發(fā)展,交通道路網(wǎng)扮演了不可或缺的角色。正是有了交通道路網(wǎng),才連接起了我國的各個地方,蔬菜、水果、生活用品等都通過道路運輸?shù)教炷虾1薄9仿坊窃诠肥┕み^程中最基礎的部分,好的路基可以保證公路的設計使用年限。在施工時會遇到軟土的部分,軟弱土更容易發(fā)生變形和塌陷,在公路施工過程難以避免的軟弱路基成了急需解決的問題。對于這部分,我們必須要采取有效的措施才可以保障公路的質(zhì)量。本文主要介紹了在公路施工過程中面臨軟弱路基時的施工技術困難,并提出了相對應的技術解決措施。
【關鍵詞】公路;軟弱路基;施工技術
一、公路軟弱路基的危害
(一)引發(fā)路基沉降變形
由于濕軟弱路基的本身承載能力就比較差,再加上受到車輛的荷載壓力,很容易就會導致路面較大的沉降變形的現(xiàn)象。而且這種變形還是不均勻的分布,如果忽視及時的修復和處理,進而就會產(chǎn)生路面開裂、沉陷的質(zhì)量問題。這不僅會影響路面的外觀美觀,還會降低行車速度。
(二)降低了路基的強度和穩(wěn)定性
因為抗剪能力的不足,直接影響了路基的強度和穩(wěn)定性,使得其承載力大大減弱,這就直接導致了公路對車輛的有效承載力,給公路的工程運營帶來了諸多的不良影響。公路在使用過程中,由于時間和負載力,路面會出現(xiàn)局部的塌陷和裂縫,如果不能及時地發(fā)現(xiàn)并維護路面,可能會引發(fā)路基的整體穩(wěn)定性的危害。
(三)影響車輛的行駛安全
由于濕軟弱路基的穩(wěn)定性差,對車輛的承載能力會比較差,如果不重視軟弱路基的施工技術,當車輛在荷載狀態(tài)下,遇到自然因素的影響,會很容易引發(fā)路面坍塌、失去穩(wěn)定性問題。車輛在這樣的道路上行駛,就會有很大的危險因素,給車輛的安全行駛帶來了不利影響。
二、公路軟弱路基的施工技術
針對于在公路施工過程中遇到的軟弱路基部分,需要認真的勘察實地情況,妥善處理好軟弱路基易坍塌、易變形、不穩(wěn)定等問題。如果不能很好地解決這個部分的施工技術問題,就會導致這部分的公路路面在經(jīng)過荷載車輛和大自然的因素時,很快就會產(chǎn)生問題,影響公路的運營和維護。甚至還有可能造成車輛的不安全駕駛。因此,本文提出了以下幾種針對軟弱路基的施工技術的方法。
(一)袋裝砂井法
袋裝砂井是處理軟弱路基的一種方法,其原理是用過透水型木工織物長袋裝上砂礫石,在軟弱土地基中布設形成排水砂柱,從而加速軟弱土排水固結(jié)的處理方法。工程師首先要對原地基面進行斷面復測,確定地基的處理邊線,再用挖掘機清理地表,用壓路機壓實平整,其頂面向外設4%的橫坡。攤鋪砂墊層,要求砂墊層的厚度達到50cm,分成兩部分進行填筑,第一層厚度30cm,為了保證砂墊層的壓實質(zhì)量,在碾壓的過程中適當?shù)臑Ⅻc水;砂墊層填筑寬度應當超出路基的邊角0.5m。在墊層中設置木工格柵,其材料采用單項的拉伸塑料木工格柵??孜环艠?,首先采用全鉆儀確定中線,然后根據(jù)設計圖的處理寬度準確留住邊線,中線和邊線都確定好以后,再根據(jù)設計間距逐井進行定位,并給每個井編號,最后繪制出砂井的平面鋪設圖。沉入砂袋時,應當對砂袋進行嚴格的檢測,確定合格后使用。用灌砂機進行灌砂,灌砂機的有效高度一定要大于1/2最大的砂井深度。在灌砂的時候,要兩灌兩振,然后人工監(jiān)督,以確保砂袋都充分灌滿飽和。砂袋的長度應該和砂井的深度保持一致,超長部分剪除。砂袋安裝完成后要及時進行埋頭,防止陽光暴曬導致砂袋老化破裂。
(二)真空聯(lián)合堆載預壓處理法
真空預壓加固軟弱路基的基本原理最早是由瑞典人杰爾曼教授在1952年提出來的。其主要內(nèi)容是先將軟弱路基處理區(qū)域作為一個封密的整體,在通過真空泵負壓源把土地里面的孔隙水和空氣抽排出來,然后加固,從而達到使土地固結(jié),進而提高地基的承載能力。真空聯(lián)合堆載預壓是把堆載預壓和真空預壓相結(jié)合起來處理軟弱路基的一種辦法,在處理高速公路軟弱路基中得到了廣泛的應用。接下來,筆者就針對軟弱路基的施工技術對此方法進行說明。
把要進行處理的地基表面進行清掃,清除一切的雜物。在遇到溝壑時進行回填處理,然后壓實地基到規(guī)定的壓實度,整平至整平高度。同時,要注意壓膜溝5米范圍內(nèi),必須要回填不透氣的黏土壓實,防止漏氣。真空預壓加固軟基施工技術主要包括鋪設砂墊層、開建排水體,挖掘密封溝,安裝真空管,覆蓋密封膜,安裝真空泵和抽真空等程序。在砂墊層鋪設的管道分為主管和慮管兩種,其材質(zhì)都是PVC管,主管的直徑為90mm,慮管的直徑為50mm,管壁的厚度控制在2.2—2.6mm。管子要能夠承載400Kpa的水壓。在慮管上面分布著均勻間距的孔洞,然后在管子的外面包裹起來有反慮作用的無紡土工布。在鋪設過程中,首先要把慮管的末端用木塞或者PVC圓板密封死,再套上預先準備好的反慮布套,這時一定要注意反濾布要把慮管上的孔洞蓋住,用細繩把慮布套的兩端捆綁結(jié)實。在布設時慮管之間的距離為6米,一切安裝結(jié)束之后,把整個主慮管埋入砂墊層下,在出膜裝置的開口處用布包住防止沙子進入管中。鋪設密封膜前應當先把周圍尖銳的石頭等物體清理干凈,而且用人工細平墊層表面,等埋設完真空表測頭及其他觀測裝置后,在加固區(qū)域內(nèi)覆蓋一層土工布,最后再鋪上土工膜。要注意的是,在鋪膜時不宜過緊,每側(cè)多預留出幾米,鋪設一般從一邊開始,幾層一道的順序同時由遠及近進行鋪設。膜在埋入密封的溝壑時,要注意不要被雜草或者樹枝戳破,保證膜的完整性。在膜上放置沉降標志的時候,應該在標志下覆蓋一層土工布,注意放平壓重。上述工作完成之后,就可以開始抽真空,檢驗封密性。在膜下真空度穩(wěn)定并達到了設計要求之后,才可進行堆載的施工。為了確保真空膜不破裂,在施工之前,預先覆蓋40cm厚的砂墊層,整平后再用土填,要注意在覆蓋砂墊層時一定要有人來施工,從而確保真空膜不被破壞。在堆載完后才能保證在80Kpa的真空下10天。當真空預壓加固區(qū)的膜下真空度達到80Kpa以上的條件,連續(xù)抽真空作業(yè)90天,或者基地的固結(jié)度達到80%的時候,便可以停止施工了。
(三)復合地基法
復合地基方法是針對于處理軟弱路基的最有效的措施之一,主要用空氣壓縮機、混合攪拌機、噴粉吹體機、穩(wěn)壓固化劑軟管等施工設備??梢杂脵C械裝置先將粉體固化材料和壓縮空氣進行混合,做好混合料的攪拌工作,然后用高壓軟管輸送至混凝土攪拌葉片的噴嘴,接著用于軟弱路基的施工處理。實現(xiàn)對路基便面的優(yōu)先填補,達到加固濕軟弱路基,提高承載力和穩(wěn)定性的目的。復合地基中樁間土的性狀不同,其加固的機理也不近相同。工程實踐表明,復合地基置換作用的大小,主要取決于樁體材料的組成。散體樁置換的作用不太明顯,高黏結(jié)強度樁置換的作用最明顯。在復合地基的整體穩(wěn)定分析中,地基具有加筋的作用,使得復合地基的抗剪強度要比天然的軟弱土地基有了較為明顯的提高。
三、結(jié)語
在針對公路施工過程中遇到的軟弱路基時,因為軟弱路基的強度低、穩(wěn)定性差,不能夠滿足公路在使用過程中的要求。當遇到荷載的車輛時,加之自然因素的影響,這部分路段會很快出現(xiàn)塌陷、變形等問題。因此,我們在軟弱路基的施工過程中,要根據(jù)具體的情況,有針對性地采取處理方法,從而改變軟弱路基的不足,滿足公路的正常使用,進而有效地提高公路的使用壽命和保證車輛的行車安全。
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作者簡介:李冠軍(1974.12—),男,漢族,山東巨野人,本科,工程師,研究方向:公路工程與管理。