張海濱
摘 要:當(dāng)前我國(guó)公路基礎(chǔ)設(shè)施性能不斷優(yōu)化,路基部分尤其應(yīng)受到高度重視,因此必須使用先進(jìn)技術(shù)予以保障。對(duì)于很多路基來(lái)說(shuō),常常面臨著不穩(wěn)定的現(xiàn)象,需要采取一定的加固措施,本文對(duì)路基加固技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)分析,希望能夠提高路基的強(qiáng)度和硬度。
關(guān)鍵詞:公路工程施工;路基加固;技術(shù)應(yīng)用
當(dāng)前大量的公路建設(shè)規(guī)模正在不斷地?cái)U(kuò)大,例如在黃河、珠海地區(qū)河網(wǎng)發(fā)育地區(qū),軟土分布較為廣泛。在這一些地區(qū)進(jìn)行高速公路的建設(shè),往往要面對(duì)軟土路基抗剪力不足導(dǎo)致的路面外荷載增大,以至于塌方、路基遭到破壞等事故發(fā)生。由于軟土路基上部荷載和外部荷載作用下大量的變形和沉降發(fā)生,影響了道路的正常使用。因此要采用有效加固措施進(jìn)行路基處理,這樣才能保證公路建設(shè)的質(zhì)量安全。
1 公路工程路基加固的必要性
公路路基施工中,路基填料結(jié)構(gòu)松散,穩(wěn)定性和強(qiáng)度較差,尤其是軟土路基路段。在這種狀態(tài)下公路路基無(wú)法滿足公路行車(chē)對(duì)于荷載的要求,而且在外界環(huán)境的影響下可能還會(huì)使其穩(wěn)定性能進(jìn)一步降低。這就需要采用人工手段對(duì)其進(jìn)行加固處理,提高路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,從而保證公路路基使用功能的發(fā)揮。在加固處理路基時(shí)主要是支撐天然邊坡和人工邊坡,避免邊坡受到水溫變化的影響而受到破壞。公路路基加固工程可以分成坡面防護(hù)加固、邊坡支擋和濕弱地基加固。第一種坡面防護(hù)工程指的是在通過(guò)對(duì)路基采取邊坡防護(hù)措施來(lái)起到對(duì)地基的加固。第二種邊坡支擋主要通過(guò)擋土墻、護(hù)腳墻、護(hù)面墻以及石籠、駁岸等來(lái)加固。濕弱地基加固中有排水固結(jié)加固、換填土加固、化學(xué)固結(jié)加固和碾壓加固等技術(shù)方法。一方面公路路基結(jié)構(gòu)在自然狀態(tài)下松散,穩(wěn)定性差、強(qiáng)度較低,另一方面公路所承受的荷載力卻越來(lái)越大,公路工程在施工時(shí)只有做好對(duì)路基的加固處理才能滿足現(xiàn)代公路交通的發(fā)展需求,否則會(huì)影響公路的使用質(zhì)量,產(chǎn)生行車(chē)安全問(wèn)題。
2 公路工程路基加固含義和類型
1)公路工程路基加固含義。公路路基施工中,路基填料結(jié)構(gòu)松散,穩(wěn)定性和強(qiáng)度較差,尤其是軟土路基路段。在這種狀態(tài)下公路路基無(wú)法滿足公路行車(chē)對(duì)于荷載的要求,而且在外界環(huán)境的影響下可能還會(huì)使其穩(wěn)定性能進(jìn)一步降低。這就需要采用人工手段對(duì)其進(jìn)行加固處理,提高路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,從而保證公路路基使用功能的發(fā)揮。在加固處理路基時(shí)主要是支撐天然邊坡和人工邊坡,避免邊坡受到水溫變化的影響而受到破壞。
2)公路工程路基加固類型。公路路基加固工程可以分成坡面防護(hù)加固、邊坡支擋和濕弱地基加固。第一種坡面防護(hù)工程指的是在通過(guò)對(duì)路基采取邊坡防護(hù)措施來(lái)起到對(duì)地基的加固。第二種邊坡支擋主要通過(guò)擋土墻、護(hù)腳墻、護(hù)面墻以及石籠、駁岸等來(lái)加固。濕弱地基加固中有排水固結(jié)加固、換填土加固、化學(xué)固結(jié)加固和碾壓加固等技術(shù)方法。
3 路基加固技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用分析
1)強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯加固法適合處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。在進(jìn)行軟土路基的強(qiáng)夯加固時(shí),不允許對(duì)工程周?chē)ㄖ锛霸O(shè)備有破壞性的振動(dòng)影響,若是無(wú)法避免,則必須采取防振措施。強(qiáng)夯法為提高軟弱地基的承載力,使用重錘,使其在一定的高度進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng),其在下落的過(guò)程中產(chǎn)生的夯擊能對(duì)軟土路基進(jìn)行夯壓,使軟土路基順迅速固結(jié),因此它又被稱為動(dòng)力固結(jié)法。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行強(qiáng)夯加固時(shí),夯擊能基本介于1000~4000kN·m,利用起吊機(jī)將10~20t的重錘吊高至10~20m的空中,使重錘自由下落,依靠其下落產(chǎn)生的力實(shí)現(xiàn)土層的夯實(shí)。
2)水泥土攪拌樁地基加固法。水泥土攪拌樁是用回轉(zhuǎn)的攪拌葉片將壓入軟土內(nèi)的水泥漿與周?chē)浲翉?qiáng)制拌和形成加固體,用于加固飽和軟黏土地基的一種方法,它利用水泥作為固化劑,通過(guò)特制的攪拌機(jī)械,在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。采用正三角形或正方形布置,樁徑為0.5m,樁間距為1~1.2m較為合適,漿體攪拌樁長(zhǎng)不超過(guò)15m,樁體材料采用P.O42.5及以上普通硅酸鹽水泥。水泥摻入量為被加固濕土質(zhì)量的12%~20%,水泥漿水灰比為0.45~0.55。當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí),應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥、粉煤灰作為膠凝材料,水泥摻入量不小于被加固濕土質(zhì)量的15%,粉煤灰摻入量為水泥重量的15%~20%,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)綜合確定。粉(漿)體噴射攪拌機(jī)械應(yīng)配置自動(dòng)記錄儀,確保用粉(漿)量。嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度、提升速度、下鉆深度、供漿和停漿時(shí)間,確保噴漿連續(xù)均勻。樁身縱橫方向偏差不大于50mm,樁身垂直度允許偏差不大于1%。
3)注漿法。注漿法是公路施工中最快速有效的一種路基加固技術(shù),目前,注漿法較常見(jiàn)的施工辦法包括滲透注漿法、噴射注漿法、劈裂注漿法以及壓密注漿法等。公路施工中應(yīng)用注漿法要注意以下內(nèi)容:(1)進(jìn)行第一序孔的鉆孔和注漿時(shí),要利用鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔,同時(shí)下放套管;(2)進(jìn)行第二次序孔的鉆進(jìn)時(shí),要同時(shí)進(jìn)行清孔處理,將鋼筋籠放置到孔內(nèi),用水清底后,再插入混凝土導(dǎo)管,往導(dǎo)管內(nèi)澆筑混凝土;(3)拔出導(dǎo)管,插樁頂鋼筋,再壓實(shí),從而提高注漿質(zhì)量;(4)做好漿液的流量控制,在注漿過(guò)程中,要確保漿液的均勻滲透,若存在暗穴,應(yīng)減小漿液流量,同時(shí)縮短注漿時(shí)間。
4)現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)加固?,F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)具有預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、振動(dòng)沉管樁等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),而且施工工藝比較簡(jiǎn)單,操作性較強(qiáng),便于質(zhì)量控制和監(jiān)督管理。采用該技術(shù)進(jìn)行加固時(shí),對(duì)于現(xiàn)澆管樁,由于其屬于剛性樁,強(qiáng)度本身較強(qiáng),所以可采取邊振動(dòng)邊加壓的沉管方式,處理深度達(dá)25m,可實(shí)現(xiàn)混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制。對(duì)于粉噴樁,其屬于柔性樁,樁身的強(qiáng)度較低,處理深度較小,噴灰困難,固結(jié)較差。在實(shí)際施工中,土層變化大,使得送灰壓力不均勻,造成噴灰量的不均勻,很容易出現(xiàn)攪拌不均勻、局部固結(jié)性差等問(wèn)題;而且施工的隱蔽性較強(qiáng),現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理比較困難。在樁基檢測(cè)時(shí),對(duì)于現(xiàn)澆管樁一般使用人工無(wú)損開(kāi)挖檢測(cè),檢測(cè)的周期較短且范圍廣。對(duì)于粉噴樁,一般采用的是鉆探取芯方式,檢測(cè)費(fèi)用較高,且檢測(cè)周期較長(zhǎng),范圍小,無(wú)法全面反映工程質(zhì)量。
5)排水固結(jié)加固。排水固結(jié)施工技術(shù)主要是在軟土路基中施工袋裝砂井或者塑料排水帶,借此進(jìn)行縱向排水。該方法可以應(yīng)用土層結(jié)構(gòu)重量預(yù)壓加載法,利用垂直排水閥,將砂井里面蘊(yùn)含的土體孔隙水全部排泄出去,進(jìn)而讓土體固結(jié)起來(lái),達(dá)到提高土體強(qiáng)度和軟土路基承載能力的目的。在應(yīng)用排水固結(jié)施工技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中,施工人員應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)把握軟土路基的穩(wěn)定和沉降情況。借此有效提升排水固結(jié)施工技術(shù)的應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量,有效減小土體孔隙,保證土體結(jié)構(gòu)滿足高速公路施工的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。排水固結(jié)施工技術(shù)主要是在飽和土層以及軟弱土層之中應(yīng)用。該施工技術(shù)的排水系統(tǒng)主要為縱向排水體系,施工材料主要應(yīng)用土塑料排水板。施工過(guò)程當(dāng)中,工作人員需要保障水平排水體其厚度、含泥量等多方面的內(nèi)容都符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。從中可以看出,排水固結(jié)技術(shù)能夠有效解決路基沉降和穩(wěn)定性等問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,加固技術(shù)在路基處理中的應(yīng)用,能夠提升路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性,滿足交通運(yùn)輸多樣化的需求。在實(shí)際施工的過(guò)程不算,必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,把握多項(xiàng)因素,嚴(yán)格執(zhí)行加固處理措施,滿足交通運(yùn)輸?shù)亩鄻踊枨?。因此,在路基施工中,針?duì)不同的路基采取不同的方案措施,結(jié)合相關(guān)要求規(guī)范,提高施工人員的技術(shù),做好每一個(gè)步驟和環(huán)節(jié)的施工管理,提升公路路基的最終質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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