赵鑫
摘 要
对市政道路软土路基的成因进行总结,分析软土路基对道路的影响,提出了软土路基换填处理的方法,具体包括施工准备、清淤施工、换填前准备、测量放样、基底清理、换填片石施工、土工布铺设、檢查验收等,从而更好地确保市政道路软土路基换填处理的质量。
关键词
市政道路;软土路基;成因;换填处理
中图分类号: U416.1 文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.072
1 市政道路软土路基的划分及成因
1)滨海沉积软土。由于在潮汐、海浪暗流的水作用力下形成的粗、中、细砂相互掺杂,使淤泥和砂层相互交错沉积,造成了其内部结构的不均匀和松软,增强了其透水性能,使之容易被压缩固结。
2)湖泊沉积软土。湖泊软土是近代盆地的沉积物,有些沉淀物夹带着粉质砂粒,此类淤泥较为松软,有暗黑和灰绿色之分,其淤泥的厚度一般为10~25m之间,呈现出了非常明显的层次感。
3)河滩沉积软土。其软土的形成受周围环境和地貌的影响很大,形成后的分层情况很复杂,厚度和分布呈现出较大变化。主要分为透镜体状和带状结构,且其与泥沙夹在一起,厚度一般在10m以内,不同的区域所表现出来的情况会有很大的差异。
4)沼泽沉积软土。分布在排水不通的低洼处,其周围有充足的水源补给,水分没有充分蒸,造成了长期积攒于低处而形成了淤泥滩。其下面的淤泥和泥炭层,有助于有机生物和植物的繁衍生长,使得沉积淤泥软弱,且一般厚度很大。
2 软土路基对市政道路的影响
2.1 对正在施工段的影响
软土路基的出现,不仅需要大量地增加机械人员进行软土处理,而且在该段的施工方案编制、上报和审批中会严重阻碍施工,造成工期延误,使现场的机械和人员严重窝工,进入停工状态。现场延误的机械人员和处理软土的费用会使得施工成本增加。
2.2 对工程质量的影响
施工过程中遇到软土路基时,一定要按照相关的规范要求以及软土的具体情况来处理,其施工方案必须经过专业人士的论证,报审批后才能实施。当处理的方法不对时,会造成严重的后果,比如:局部路面坍塌、大面积的不均匀沉降、局部路面出现裂缝,严重时造成交通事故的发生。
2.3 存在安全隐患
软土的处理是路基重大安全质量工程的首要任务,在市政道路运营期间,随着时间的推移、路面车辆荷载的增加,地基所承受来自路面的压力越来越大,如果软土路基处理不当,会直接造成路面下沉、开裂、损坏,给出行的车辆在行驶过程中造成安全事故。
3 软土路基常见处理方法
3.1 换填法
将软土全部挖走后,采用新的好土来分层回填压实;对于软土路基较浅时,可以采用抛石挤淤的方法处理。将片石或者碎石抛投入软土中,将软土通过排挤的方法置换出来。该方法适用于浅层软土路基中。并且在回填后的面上铺一层垫层,使之与回填的土石形成双垫层,能够有效地扩散路面结构基层的荷载,减少沉降和提高地基承载力。
3.2 排水固结法
首先在软土路基中插入排水板或者做砂井,作为排出软土中水分的通道;接着在软土上加压力荷载,在一定时间内,软土中的水通过排水通道排出;最后待软土基础被压缩固结到设计后,解除施加在其上方的荷载,拔出排水管。该方法适用于较厚的饱和、渗透性低的软土路基。
3.3 振密挤密法
采用重量大的夯锤,起吊至一定高度,由其从高处自由下落夯击软土,在强烈的冲击力和夯击力作用下,将软土路基夯击硬实,同时利用水平振冲器的冲力,把碎石冲挤进软土中,排挤出软弱土,以达到提高地基稳定性。
3.4 加筋法
在软土中加入抗拉强度高的土工合成材料、钢筋材料等,通过这些加筋材料和土的作用力,减小土压力,使软土和加筋材料保证整体性,提高土体的刚度,以改变软土路基的应变力场,从而提高地基的承载力。
4 软土路基换填处理方法的应用
4.1 施工准备
材料是施工的必需品,要求施工单位必须对材料信息进行详细了解与掌握,如质量、价格等,为供货厂家选择提供依据。材料采购、加工、储备等应具有科学合理性。施工机械设备是现代施工必备设备,直接影响着施工项目进度、质量。基于此,在选择施工机械设备过程中,应对施工现场的实际情况进行充分考虑,如机械性能、施工方式等,通过比较分析合理配置机械,才能将机械设备的功能全面发挥出来。
4.2 清淤施工
完成水塘排水工作后,需对原地面高程、处理面积等进行准确测量。清淤前期,必须将水塘内淤泥彻底挖除,选取的机械设备为挖掘机,并向相应位置运送、堆放。完成清淤作业后,需对其基底标高进行准确测量。
4.3 换填前准备
换填施工前,必须准确核查换填施工范围、深度,通过机械设备将所需换填施工范围挖除,且进行30~50cm保护层留设,通过人工方式进行清理。换填路基施工方案应在施工前编制好,待审批后进行技术交底施工。
4.4 测量放样
严格按照施工现场具体情况、软土路基土质等特征,对处理面积、原地表标高进行复核,且将平面图画好。
4.5 基底清理
坑内浮土、积水与泥浆等必须在施工前清理干净,并稳定基坑边坡,避免出现坍塌现象。在将基础下相应深度软土层挖除以后,应防止扰动坑底原状土层,可不挖除300~500mm土层,完成填料摊铺作业后,即可向换填高程位置开挖施工,避免基坑边坡坍土向填层内混入。为确保基坑开挖质量满足施工设计要求,必须做好基坑检查工作,待其基础承载力与施工规范规定相符后,即可开挖施工。
4.6 换填片石施工
换填施工中,片石回填厚度较大时,可选取分层碾压施工。通过自卸车将质量满足施工要求的片石向施工现场运送,通过挖机向换填位置运送,填平后通过重型压路机进行碾压施工,且在5遍以上控制碾压遍数。完成片石换填作业后,找平、嵌缝施工可选取细集料石进行施工。完成碾压作业后,需先行做好自检工作,随后向监理单位上报,再次进行检验,确定其施工合格后才能进行下阶段施工。完成片石换填作业后,碎石填充片石之间的缝隙必须做好铺筑施工,随后将碎石土层铺筑其上面,厚度为20cm。在机械夯压前回填材料需先做好推平施工,并平整其表面。通过压路机碾压施工,要求在每小时3km左右控制压路机碾压速度。表面无轮迹后,结束碾压施工。选取无风化片石作为片石材料,必须在层厚75%以下控制片石直径。
4.7 土工布铺设
在安装前,应防止破坏土工布卷,要求在平整、无积水位置放置土工布卷,且在四卷高度以下控制堆高。要求将不透明材料覆盖于土工布卷上,避免出现老化现象。存储施工中,应保证标签、资料等条件准确。本工程选取无纺土工布铺设到软土路基上,用量为300g/㎡。运输环节,同样应避免出现损坏土工布卷现象。通过人工方式滚铺土工布,要求具有平整的布面,且留有相应的变形余量。选取搭接、缝合及焊接方式铺设土工布,要求在0.1m以上控制缝合、焊接宽度,在0.2m以上控制搭接宽度。根据工程需求,选取搭接方式施工,且在20cm以上控制搭接宽度。土工布层安装后,需选用行之有效的措施防止杂物掺加进去。铺设土工布作业完成后,需覆盖填土。选取土工布刀进行土工布切割,如在施工现场进行切割作业,应保护好其他材料,避免损坏土工布。在土工布铺设环节,避免杂物,如石头、水分等对土工布造成损坏。完成安装作业后,检测全部土工布表面,如存有损坏需做好标记工作,为修补提供便利。与卷材宽度相比,裂口长度高于其10%,必须切除损坏部分,随后连接两部分土工布。完成铺设土工布作业后,需回填碎石粘土,并保证其满足设计标高。填土施工中,必须对各层压实填土厚度进行合理控制。待各层碾压质量符合压实度要求后,即可进行下层填土施工。
4.8 检查验收
完成最后一层碾压作业后,需及时对其高程、平整度等进行详细检查,确保其质量满足设计要求。凹陷、低洼路段,需及时进行填料填补施工。
5 总结
综上所述,伴随社会经济发展速度的不断提升,我国基础设施建设力度逐步加大。市政道路工程作为基础设施建设的重要构成部分,其施工质量的优劣对国民经济发展极为关键。为此,必须重视市政道路施工质量,全面提升施工技术水平。将路基换填施工技术应用到市政道路工程建设施工中,可有效解决软土路基施工问题,加固路基,增强路基承载力及稳定性,具有良好的施工效果。
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