芻議市政工程道路施工中軟弱路基的處理技術(shù)

楊元才 （全椒縣城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局，安徽 滁州 239000）

0 前言

隨著國家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度也持續(xù)加大，城市道路工程作為基礎(chǔ)設(shè)施的必建項(xiàng)目，每年的建設(shè)里程數(shù)也在逐漸增多。在實(shí)際的市政工程建設(shè)中，道路軟弱路基技術(shù)處理是個(gè)極其重要的方面，要根據(jù)詳細(xì)的地勘資料、圖審合格的設(shè)計(jì)文件，最新的施工技術(shù)規(guī)范、檢測試驗(yàn)規(guī)程等進(jìn)行科學(xué)合理處治，以提高軟弱路基的抗壓性能和承載能力，從而保證整體道路施工質(zhì)量。

全椒縣地處皖東，江淮分水嶺南側(cè)，滁河北岸，縣城建設(shè)區(qū)域主要分為城東片區(qū)、城南新區(qū)和老城區(qū)。根據(jù)多年施工現(xiàn)場管理經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合城東、城南眾多道路地勘資料分析，本地區(qū)擬建道路多為穿越低洼農(nóng)田、溝塘、河灘等地段，主要以雜填土、軟性粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土分布，很大程度上對市政道路路基的施工質(zhì)量產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。現(xiàn)結(jié)合工地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對施工過程中軟弱路基的技術(shù)處理進(jìn)行芻議淺析。

1 軟弱土性能和特征

軟弱土一般是指壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、天然含水量高、孔隙比大的細(xì)粒土，主要以淤泥質(zhì)土、軟粘土和淤泥為代表性。大多數(shù)軟土都存在30%～70%的天然含水量，孔隙比約為1.0～1.9；淤泥和淤泥質(zhì)土的天然孔隙比均在1.0～1.5之間，甚至大于1.5，具有明顯的流變、觸變和壓縮性。

2 處理方法比選

現(xiàn)行設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定了軟弱路基的多種處理方法，既有墊層法、排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法，又有強(qiáng)夯置換法、深層攪拌法、加固土粉噴樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等，這些方法在運(yùn)用時(shí)應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)、適用范圍、難易程度以及當(dāng)?shù)赝猎?、石料資源等情況合理選用，在方案匯報(bào)、初步設(shè)計(jì)批復(fù)前予以確定，以達(dá)到降低工程造價(jià)或施工成本、提高處理效果的目的。目前從經(jīng)濟(jì)性和可比性角度來看，當(dāng)軟土層厚度小于3m時(shí)，采用較多的是淺層和墊層軟基處理，其中淺層處理常采用換土回填、拋石擠淤等方法，墊層處理根據(jù)材料類型可按石灰改善土、砂礫墊層、碎石墊層等；當(dāng)厚度大于3m且抗剪強(qiáng)度小于10kPa的軟土層，常采用加固土水泥粉噴樁法處理，此方法屬當(dāng)前國內(nèi)主流軟基處理方法，在市政工程中應(yīng)用廣泛。

3 施工處理要點(diǎn)

在軟弱路基處治前，應(yīng)進(jìn)行勘察現(xiàn)場，依照地勘報(bào)告詳細(xì)核查軟弱土層埋置深度、涉及范圍、地下水走向和地表水的狀況，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、水文資料等編制切實(shí)可行的專項(xiàng)處治施工方案。①須按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓過程中除補(bǔ)填由加固沉降導(dǎo)致的補(bǔ)方外，禁止其它作業(yè)；②做好施工范圍內(nèi)路基的地下、地面排水設(shè)施，保證排水正常通暢；③進(jìn)行原材料檢測和最大干密度、最佳含水量土工試驗(yàn)，為施工過程中提供技術(shù)參數(shù)；④宜因地制宜和就地取材，滿足取用方便、壓實(shí)容易、透水性好、強(qiáng)度高等要求，盡量在少雨季節(jié)和枯水期施工；⑤要充分考慮路基施工或填筑荷載引發(fā)滑動破壞失穩(wěn)和沉降差，通過修筑試驗(yàn)段，來獲取指導(dǎo)施工的各項(xiàng)參數(shù)；⑥涵洞、橋臺以及路面工程須經(jīng)沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行修建，同時(shí)還應(yīng)注意路堤與橋臺銜接等部位同步填筑施工的技術(shù)要求。

4 軟弱路基處理施工技術(shù)

4.1 淺、墊層處理材料要求

①砂礫宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級配良好的砂礫或粗、中砂，砂的不均勻顆粒系數(shù)應(yīng)大于10，不應(yīng)含有垃圾、草根等雜物，含泥量宜小于5%；②碎石的天然級配宜為5～40mm，且最大粒徑應(yīng)小于50mm，其中含泥量控制在5%以下；③石改善土中石灰劑量通常為6%～8%，其中鈣鎂含量應(yīng)大于55%，若采用鈣質(zhì)消石灰含量要達(dá)到III級以上，采用鎂質(zhì)消石灰含量要達(dá)到II級以上；土料要求塑性指數(shù)一般大于15，最大粒徑小于15mm的粘性土。④拋石擠淤的石料應(yīng)采用未經(jīng)風(fēng)化的塊石或片石，其中粒徑小于30cm的含量應(yīng)不大于總量的20%。

4.2 淺、墊層處理一般規(guī)定

4.2.1 砂礫、碎石墊層

①施工前，要對現(xiàn)場存在的枯井、暗洞等進(jìn)行清理，并用與墊層相同的材料填實(shí)，待檢測合格后，方可進(jìn)行墊層施工。②應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定分層虛鋪厚度、碾壓工藝和最優(yōu)含水量，優(yōu)先推薦使用機(jī)械碾壓法施工，當(dāng)使用機(jī)械碾壓法施工時(shí)，碾壓遍數(shù)應(yīng)不少于4遍，最優(yōu)含水量宜控制在8%～12%；當(dāng)使用平板振動器施工時(shí)，最優(yōu)含水量最好為15%～20%。③施工中禁止擾動墊層以下的下臥軟土層，以防下臥層受到水浸泡、冰凍或踐踏、長期暴曬。④應(yīng)水平鋪筑墊層，當(dāng)原地面存在起伏坡度時(shí)要挖成臺階狀，臺階寬度一般是0.5～1.0m。

4.2.2 淺層拋石擠淤

①拋填方法應(yīng)視路基橫斷面坡度而定。當(dāng)軟土為流動狀或地層較平坦時(shí)，順著路基中心線方向呈三角形向前拋填塊石或片石，然后再漸漸向兩側(cè)全寬范圍內(nèi)擴(kuò)展，淤泥自然擠向兩側(cè)。②當(dāng)軟土層橫向坡度明顯且陡于1∶10，應(yīng)從高側(cè)填向低側(cè)，同時(shí)還要在低側(cè)坡角邊部一定寬度內(nèi)多拋填不小于2m寬，以便形成平臺。③在拋石高出軟土面或水面后，要用較小粒徑石塊填塞縫隙，并用18～21t重型壓路機(jī)碾壓緊密，設(shè)置反濾層后再填土壓實(shí)。

4.2.3 石灰改善土墊層

①施工前做好排水設(shè)施，且施工期間禁止有積水，如遇孔穴、暗溝時(shí)，須清理后用含灰量相同的改善土分層填實(shí)。②石灰改善土應(yīng)充分拌合均勻，運(yùn)至施工現(xiàn)場后應(yīng)當(dāng)天填筑完成，并在最佳含水率±2%時(shí)進(jìn)行碾壓，當(dāng)土料中出現(xiàn)水分不足或過多時(shí)，要進(jìn)行晾干或?yàn)⑺疂櫇?。③分段施工時(shí)，相鄰兩層要錯開大于0.5m的施工縫,接縫處還應(yīng)碾壓密實(shí)。④應(yīng)分層鋪筑分層碾壓，通過修筑試驗(yàn)段確定虛鋪厚度。⑤及時(shí)做好灰劑量和壓實(shí)度檢測，驗(yàn)收合格后不得有積水浸泡。⑥在鋪筑完成還未來得及壓實(shí)前如遇雨水浸泡，應(yīng)根據(jù)受損程度進(jìn)行摻灰拌合或重新鋪筑。

4.3 加固土水泥粉噴樁

4.3.1 材料要求

水泥進(jìn)場使用前應(yīng)經(jīng)復(fù)試合格，采用強(qiáng)度等級不低于42.5級普通硅酸鹽或者礦渣水泥，水泥用量一般占加固軟土質(zhì)量比12%～20%，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取13%。

4.3.2 一般規(guī)定

①通過不少于5根施工前的成樁試驗(yàn)，獲得施工鉆進(jìn)、攪拌、提升速度和噴入量、噴氣壓力等工藝參數(shù)。②施工鉆進(jìn)噴粉過程中要連續(xù)噴射不中斷，鉆桿內(nèi)確保不進(jìn)水。鉆進(jìn)速度控制在0.8～1.5m/min為宜。③提升鉆進(jìn)時(shí)按0.5～0.8m/min的提升速度，進(jìn)行邊提升、邊噴粉、邊旋轉(zhuǎn)，不出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。④出現(xiàn)樁體上下之間噴粉不均、強(qiáng)度差異較大等問題時(shí)，按0.5～0.85m/min的復(fù)攪速度和設(shè)計(jì)要求，對達(dá)到樁身全長1/3～1/2并大于5m范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)攪，使水泥與軟土均勻拌合。⑤必須配備有自動計(jì)量系統(tǒng)的施工設(shè)備，隨時(shí)記錄鉆樁、復(fù)攪、復(fù)打時(shí)的工藝參數(shù)變化。⑥出現(xiàn)噴粉量不足，要進(jìn)行整樁復(fù)打，復(fù)打時(shí)噴粉量要符合設(shè)計(jì)用量。遇到不可抗力因素導(dǎo)致噴粉中斷，也必須進(jìn)行復(fù)打，復(fù)打時(shí)重疊樁段的長度不小于1m。在上一根樁鉆進(jìn)完成，開鉆下根樁之前要檢查粉料容器里水泥儲存量，至少應(yīng)有1根樁用量外加50kg方可進(jìn)行。

5 結(jié)語

軟弱土處理是路基工程的重要組成部分，是市政道路工程建設(shè)中的施工重點(diǎn)，施工質(zhì)量直接影響道路使用效果和行車舒適度。要根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用先進(jìn)技術(shù)措施，結(jié)合現(xiàn)行施工工藝從材料要求、技術(shù)要點(diǎn)、施工規(guī)定、試驗(yàn)檢測等方面進(jìn)行提高軟弱土持力層的承載力，增加路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性和可靠性并存。

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