龍華兵
摘 要:隨著交通運輸量的不斷加大,各種道路癥害問題日益突出,這其中軟土地基是癥害形成的原因之一,因此在施工過程中加強對軟土地基路段的施工處理非常重要。由于軟土地基自身的承載性能較差,在道路施工過程中常常就會出現(xiàn)路基變形或路基強度不夠等問題,若沒有采取有效的施工處理方案極易導(dǎo)致軟土路段出現(xiàn)不均勻沉降,甚至會造成嚴重的工程質(zhì)量事故。本文主要從軟土地基處理的施工材料、常用的軟土地基處理方法及其施工工藝進行簡單分析,希望對于軟土地基路段的施工處理有一定的參考作用。
關(guān)鍵詞:軟土地基;道路工程;施工材料;施工方案;施工工藝
一般在進行路基的填筑時,只要土壤的含水量達到施工要求,經(jīng)過機械碾壓可使路基的壓實度達到設(shè)計要求,但是在軟土地基路段很難達到設(shè)計要求,絕大多數(shù)軟土地基路段都會存在較厚的淤泥層,含水量較高,承載力較低,土質(zhì)的孔隙比較大,土質(zhì)穩(wěn)定性比較差,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)設(shè)計承載能力大幅降低,若不及時正確的處理很容易影響整體道路工程的建設(shè)質(zhì)量,存在較大的道路通行安全隱患。這里從以下幾個方面對道路軟土地基的處理進行探討:
1 嚴格把控施工材料
由于軟土地基自身的性質(zhì),對于施工材料的選擇要有針對性,常用的軟土地基處理施工材料包括土工合成材料、水泥、砂袋、石灰以及塑料排水板等,為了確保后期施工的質(zhì)量以及安全,在這些材料的采購以及儲存、保管上應(yīng)嚴格按照施工規(guī)范要求進行。應(yīng)嚴格控制施工材料的進場標準,過期或質(zhì)量不達標的材料一律嚴禁使用,避免材料的混放以致出現(xiàn)材料污染問題。同時材料應(yīng)存放在避光、干燥的環(huán)境下,每天按照施工進度取用。參照有關(guān)規(guī)范把控材料質(zhì)量如:①土工合成材料:必須具備足夠的抗拉強度以及較高的土工織物刺破強度、握持強度以及頂破強度。②砂礫材料:砂礫料作為墊層材料不得摻雜任何粘土塊、有機物質(zhì)或其他有害物質(zhì),具備較好的透水性能。同時砂礫的含泥量應(yīng)<5%,最大的砂礫直徑應(yīng)<53mm。③砂石和砂袋:砂料應(yīng)優(yōu)先選擇滲水性能較好的中砂和粗砂(滲透系數(shù)應(yīng)>5×10-2mm/s),砂料直徑應(yīng)>0.5mm,砂料中含泥量應(yīng)<3%,砂料的含量應(yīng)>砂袋總重量的50%。對于砂袋的材料選擇,為了保證其具備足夠的抗拉強度,應(yīng)選擇用聚丙稀、聚乙稀等編織材料,材料的滲透系數(shù)應(yīng)大于袋中砂石,且能夠承受袋中砂石的重量以及內(nèi)拉力,同時應(yīng)具備較好的耐水腐蝕以及抗老化性能。④塑料排水板:該種材料是一種包圍芯體以及芯體合成的纖維透水膜復(fù)合體,應(yīng)具備足夠的柔性以及較好的耐腐蝕性。
2 正確選擇具體處理方案和施工工藝
對軟土地基處理最主要的問題是對軟土地基的穩(wěn)定以及沉降的處理,①穩(wěn)定處理:為了加強軟土地基的穩(wěn)定性可應(yīng)用石灰樁、水泥樁、換填土、擠實砂樁等措施來加強軟土的抗滑阻力;分期或緩慢填筑路堤也可以增強地基的強度;一些加速地基固結(jié)的措施也可提高軟土層的強度。②路基的沉降處理:通常從減少總沉降量以及加速固結(jié)沉降兩個方面著手,減少總沉降量也可采用石灰樁、水泥樁、換填土、擠實砂樁等措施;加速固結(jié)沉降可應(yīng)用設(shè)置砂井、芯板排水等豎向排水、加載預(yù)壓以及擠實砂樁等處理。主要的施工工藝要求如下:
2.1 換填土的施工方案及施工工藝
對于比較薄的軟土地基的淤土層,可換填灰土、粗砂、水泥土等措施,為了盡量減少工程造價,換填土應(yīng)就地取材,將軟土全部挖除,然后進行壓實增強軟土地基的強度。在進行軟土的挖除換填時應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙和施工規(guī)范要求,換填時應(yīng)分層鋪筑、逐層壓實。
2.2 鋪設(shè)砂墊層或者砂礫墊層
在軟土地基上面鋪設(shè)一層0.5-1.2m的砂層可增加一個軟土頂面的排水面,有利于提高路基底的排水固結(jié)來增強路基的整體強度以及穩(wěn)定性。同樣在鋪設(shè)砂墊層或者砂礫墊層時應(yīng)嚴格遵照設(shè)計圖紙和施工規(guī)范要求,在徹底清除基底的雜物后,再進行分層鋪筑砂石或砂礫作墊層,注意每層的鋪筑厚度應(yīng)<200 mm,鋪設(shè)的寬度應(yīng)超出每側(cè)的路堤的0.5—1.0m。在每層鋪設(shè)后應(yīng)采用平振、夯實、碾壓以及水撼法等壓實方法進行逐層壓實,同時為了避免砂料的流失應(yīng)在砂礫墊層的兩側(cè)端采用片石砌筑護道,保持地基的平衡及穩(wěn)定性。
2.3 鋪設(shè)土工合成材料隔墊
在軟土地基上鋪設(shè)土工合成材料隔墊可加強路堤整體的剛度,并使基底能夠均勻承受荷載,避免局部過度受力破壞路基整體結(jié)構(gòu),同時由于土木合成材料較好的滲透性能有利于排水,可防治地下水的沖擊。在進行土工合成材料的鋪設(shè)施工前,首選應(yīng)選擇一段具有代表性的施工路段進行試驗,以確定施工材料、施工方法以及施工工藝等。土工合成材料主要是在軟土地基的下承層進行全斷面鋪設(shè),鋪設(shè)前應(yīng)徹底清除土層表面的碎石塊及其他堅硬的凸出物,保證鋪設(shè)平面的平整,鋪設(shè)時應(yīng)將土工材料緊貼下承層盡量拉直平鋪,并用插釘?shù)姆椒▉砑庸掏凉げ牧系木o密度,強度較高的土工材料應(yīng)放置在路堤的垂直軸線上。在土工合成材料鋪設(shè)完成后,為確保土工合成材料的整體性,應(yīng)采用拱接法進行必要的聯(lián)接,縫接的寬度應(yīng)>50mm,若采用粘結(jié)法應(yīng)選擇抗拉強度較強的材料。同時應(yīng)注意及時填筑填料,并且在裝卸填料時應(yīng)注意避免將填料直接卸在土工合成材料上。
2.4 密切監(jiān)測預(yù)壓期的沉降變化
在完成軟土地基的路段施工后以及路面鋪筑施工前,應(yīng)設(shè)置必要的路堤預(yù)壓期,一般若有規(guī)定應(yīng)嚴格按照施工圖紙進行操作,若無明確指示,通常在監(jiān)理工程師的施工指示下進行操作。在預(yù)壓期完成前的14天,承包人應(yīng)嚴格按照施工規(guī)定或者監(jiān)理工程師的要求密切觀測路基的沉降變化,并將沉降變化及時記錄進行整理、匯總,繪制沉降變化曲線圖完成預(yù)壓期的分析報告。在軟土地基的沉降期間,施工人員不應(yīng)該在預(yù)壓的軟土路基上進行任何的修筑工程,若因路基沉降導(dǎo)致填土下陷應(yīng)及時加以填土。
總之,若在道路工程施工中遇到軟土地基,應(yīng)分析軟土地基的變形或強度,從施工材料、道路結(jié)構(gòu)、施工工藝以及使用情況等多方面綜合考慮軟土地基的設(shè)計及處理方案,選擇合適的材料、施工方案和施工工藝,盡量減少地基沉降以及過大差異沉降的發(fā)生,避免造成的重大工程質(zhì)量事故,確保道路的安全、高效運行。
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