软土路基的施工技术在公路工程中的应用.pdf
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1、软土路基的施工技术在公路工程中的应用杨 智(海原县交通运输局宁夏 中卫)收稿日期:作者简介:杨智()男回族宁夏中卫人本科工程师主要从事施工、养护、监理、检测、质监方面的工作摘 要:软土路基是公路建设中常见的地基形式软基的承载力不足未妥善处理易导致软基发生沉降影响结构的稳定性 以公路工程实例为依托简述软土路基对公路工程的危害着重围绕旋喷桩加固软基施工技术展开分析包含钻孔、下放喷射管、喷射提升等环节的具体要点并阐述旋喷桩加固软基过程中的注意事项 经过全面的规划和科学的施工后开挖检查和荷载试验检测结果显示软土路基的承载力达到要求关键词:公路建设软土路基旋喷桩加固质量检验中图分类号:文献标志码:文章编
2、号:():/引 言软土路基的承载力未达到上方构造物的承载力要求未经处理直接施工或软基处理方式不当时均易影响工程结构的稳定性伴随路基失稳、路面开裂等问题 因此以科学的方法做好软基处理工作是公路建设中的必由之路 旋喷桩在软土路基的加固方面有突出的应用效果加强在此方面的技术探讨具有必要性 工程概况某高速公路扩容工程试验段第 标段全长 设计速度 /路基宽度 沿线某桥梁基底分布淤泥、粉土与粉砂交互层、粉砂层地基的承载力有限不足以满足桥梁建设要求为改善地基条件采用旋喷桩的方式加固软基 软土路基概述软土路基是含水量高、压缩率低、承载性能不足的软弱土层常分布在沿河、沿江等地区 公路建设里程长易遇软土地基不利于
3、工程建设活动的高效开展乃至威胁公路的质量和使用安全 因此需在做好软土路基处理工作的基础上开展公路建设活动 软土路基的特点 透水性差含水量高软土路基含丰富的松软土、沙土、黏土等孔隙较大内部稳定性有限易在外部荷载作用下发生沉降、坍塌 于我国公路建设领域所遇软土路基的含水量普遍在 及以上同时软基自身的透水性差含水量偏高迫使软基整体质量较重地基所受的荷载作用过强时软基开始向下沉降原本赋存在软基内的水分由于挤压作用向外流出水的无限制流动引发建材遭污染的问题加大路面硬化、地基排水的难度 结构不均匀易影响公路质量受土质密度和整体土壤强度的影响相同路段的软土路基通常存在多个性质各异的受力体系建设成型的路面结构
4、缺乏均衡性 随着时间的推移不均匀地受力结构动态变化加剧不良影响例如路面裂缝、道路整体断裂严重威胁车辆的行驶安全 承载性能弱在道路车流量增加、车辆重载化的趋势下公路的承载性能必须得到保障以此来满足车辆的通行要求 而软土路基存在荷载承受能力偏弱的弊端仅凭借原始状态的软土路基难以保障公路的安全使用例如出现道路内部结构沉降问题 并且随着社会经济的发展车辆荷载呈增加的变化特点此时道路更易由于软基承载性能偏弱而发生变形一方面不利于车辆的安全通行另一方面需安排资源用于变形病害的处治严重影响公路工程的社会效益和经济效益 抗剪性能不足软土路基的透水性差水分聚集在软基内导致含水量偏高抗剪性能不足在此状态下受路面较
5、强剪切力的影响松散且孔隙较大的软弱土层无法维持原有的形态伴随不同程度的偏移和变形影响公路的建设质量增加工程的资源投入 软土路基的判断以及对公路桥梁的危害软土路基中的软弱土具有孔隙比大、含水量高、承载力不足等特点在软土路基的处理中首要前提在于判断现场是否存在软弱土:土壤颜色以外观卡对比的方法加以判断若呈灰色则属于软弱土含水量含水量不低于 或呈液限土质属于软弱土天然孔隙比不低于 则属于软弱土以软弱土中的粉土为例其基本特征在于静力触探锥尖阻力低于 天然含水率 天然孔隙比 软弱路基的存在对道路桥梁的建设水平提出更高的要求施工中面临以下难点)表层含水率高即便采取夯实措施也可能存在承载力不足的问题由于软基
6、处理不到位伴随路面塌陷)软土路基的渗水性差水分长期聚积在软基内受水的侵蚀作用路基的稳定性不足抗压强度偏低对外部荷载作用的承受能力有限)软土路基具有较大的压缩性处理方法不合理时往往伴随路基沉陷、坑洞问题 常见软土路基加固施工技术及比选 强夯法强夯法是提高软土路基承载力的常见方法应用思路是取 的重锤提升至特定高度后自由下落借助重锤下落的作用力促进土层的固结 软土路基的饱和度低时可采用强夯法便捷、高效地完成软土路基的强夯作业 相比其他软土路基加固方法强夯法具有成本低的突出优势但强夯过程中的可控性较差且夯实作用力强容易由于强夯而导致地下建筑物、管线等设施遭到损伤施工期间伴随强烈的振动和噪声污染对周边居
7、民的日常工作与生活有一定的影响 冲击碾压法冲击碾压的作业原理与强夯法相似借助外部作用力加固软土 作业设备采用压路机针对待加固范围内的软土路基做反复的碾压提高土层的密实度促使土层由松散转为密实 为提升冲击碾压法的应用效果辅以真空降水或其他措施有利于降低土壤的含水量 为顺利应用冲击碾压法要求现场有足够宽敞的工作面和适当的冲击碾压距离否则压路机无法高效运行碾压效果难以得到保证 旋喷桩法高压喷嘴喷射浆液破坏原有的软土路基结构浆液和软土共同固结为完整且稳定的土基结构 在应用旋喷桩法加固软基时首先测定不良土基的深度明确待加固的范围将注浆喷嘴植入指定深度以高压旋喷的方式注浆随着浆液的固结连同加固范围内的不良
8、土体共同组成完整的桩基结构达到加固软土路基的效果 旋喷桩法常应用于粒径较小、以淤泥质土居多的软土地基例如在淤泥、软弱黏性土、砂土中均取得较好的加固效果 根据现有技术水平旋喷桩法对软基的加固深度已突破 随着技术研究的持续深入加固深度将逐步增加从本工程现场地质条件来看软土路基以淤泥和黏性土居多局部存在砂卵石考虑到加固有效、操作便捷、成本控制的要求采取旋喷桩法加固软基的作业方案 旋喷桩加固软土路基的技术分析 施工流程及各环节的操作要点旋喷桩的基本施工流程为:场地处理测量放线钻机就位钻进成孔引孔封堵垂向喷嘴拌制浆液高压旋喷重复旋转下沉复喷提升向上旋喷直至到达设计顶面标高成桩移架为检验旋喷桩施工工艺的可
9、行性先试打桩 根根据施工效果判断不妥之处予以优化再根据优化后的方案开始大面积的旋喷桩施工 按照先内排桩、后外排桩的顺序依次进行采取“打一跳一法”间隔时间不少于 桩间咬合必须稳定可靠 图 为高压旋喷桩施工示意图 高压旋喷桩施工示意图)测量放样及钻机就位 根据设计要求测放定位孔实际孔位与设计值的偏差不超过 确认测放结果无误后用木桩予以固定施工轴线 内布设控制桩高喷灌浆轴线拐弯部位设固定桩 根据测量放样确定的孔位安排钻机就位立轴垂直、垫牢机架旋喷管的倾斜度不超过 钻机运行时必须维持稳定)钻进成孔 有序在各孔位钻孔钻孔直径 采用合金钻头 钻进期间钻机机身发生倾斜时随即暂停运行视实际情况做有效的调整颗粒
10、大小、地层变化等数据均要得到完整的记录作为钻孔质量判断的参考钻进成孔后安排质量检验若无误方可按照计划钻进下一孔)下放喷射管 喷射台车到达钻孔区域先进行浆、气试喷确认喷浆量、喷浆压力各项参数均无误后将喷射管下放至孔内指定深度再由专员检查灌浆准备情况若无异常则正式高压旋喷灌浆 喷嘴堵塞或喷浆压力异常偏高时提起喷射管采取疏通或其他处理措施)制浆 原材料选取方面水泥采用无受潮结块现象的 普通硅酸盐水泥通过 方孔筛的筛余量水泥材料进场时安排质量检验要求各批次水泥均有产品合格证并抽样检查判断各批次材料的质量制浆用水以无污染的水为宜水中不可含有对浆液性能造成影响的物质其他各类材料均要在通过质量检验后方可入场
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