浅谈湖北江南高速公路软土路基处理施工技术

时间:2022-10-16 11:31:27

浅谈湖北江南高速公路软土路基处理施工技术

摘要:软土路基处治,是公路建设一直面临的难题,尤其是冲击平原,因成因复杂,各种不利地质交叉分布,地质变化极其频繁。本文将简单介绍该项目软土路基处理的几种方法,并结合项目浅谈施工中的问题处理。

关键词:软土 路基 处理 施工

湖北江南高速公路位于长江中游荆江段南岸、洞庭湖区北缘,北依长江,南邻洞庭,东部为广阔的长江冲积平原,西部为巫山、武陵山余脉与江汉平原的过渡带。区内地貌形态以冲积平原为主,地势开阔平坦,工程区内以冲湖积平原为主,部分相间垄岗地貌,根据地勘资料,项目区域内未见影响基础稳定的构造断裂带、滑坡等不良地质现象,但存在不均匀分布的软土、弱膨胀土,它们分别对路基及边坡工程稳定性具有一定的不良影响。

良好的交通运输条件是经济发展的前提和保障。在高速公路的建设中,经常会遇到各类地质情况,软土地基就是其中之一,由于土质松软,含水量大,承重力小,加之项目区雨水丰沛,对路基危害极大。为确保路基和结构物台背安全,必须对软土路基进行特殊的处理。

1、软土路基处理的主要方法

软土路基处治一直是公路施工的一个难点,但是随着技术的不断发展,新材料的不断涌现,以及实际经验的积累,现在已经有一些比较好的处理方法。从处治的原理和效果看,一般分为改变路基结构、排水加固、强夯法等几种处理方式,下面具体介绍:

1.1 加筋法

这是一种使用新材料加固的方法,施工中添加一些土工合成材料,加强强度,减小形变,而且土工合成材料一般有较好的抗老化性能和抗腐蚀性能。常用的有上工织物和塑料格栅等,它们的伸长率都大于4%,可以埋在土层中。加筋法简单说就是这些土工合成材料和路基土一起构成一层加筋土层,这层土的强度很大,完全满足路基需要。这样就很好的避免了软土强度不够的问题。通常可以用来加固路堤和处理软弱土质,效果非常好,不过合成材料的使用可能会增加成本。施工中添加了土工织物还可以有效减少完工后的沉降问题。

1.2 排水板+等载预压

软土土质较为软弱,主要的原因就是土壤含水量大,尤其项目所在地为冲击平原,雨量丰沛,施工区内河流密布,且水位较低,难以排出。如果能采取有效措施,降低土壤的含水率,增加土壤的密实度,必将对改善路基受力能力。根据地勘资料,项目所在地部分段落为淤泥质黏土,且土层较厚,处于经济和施工进度的考虑,此部分段落采用预压处理方式排水,也就是将土壤中的水排出,增加土质的强度,同时要减少路基的沉降和出现的不均匀沉降。本项目排水加固采用的处理方法是塑料插水板和堆载预压结合的方式。路基清表调拱成型后,首先施做30cm砂垫层,然后施工塑料插水板,根据不用的地质情况,深度一般为5-8m,在进行堆载预压,在压力的作用下,水随着排水板上升到垫层内,通过事先做好排水通道排出,从而加速土层的固结。通过计算,预压期采用6个月。排水法对于一些土质软弱而且粘性大的土地施工,效果非常好。

1.3 换填法和石灰土处治法

此两种方法,可以分别采用,也可以结合起来使用。换填法顾名思义就是将原有不合格材料挖除,采用符合要求的材料进行回填压实,比如说碎石、砂砾石等等,这样可以增加路基的强度和稳定性。由于项目地处冲击平原,且填方量较大,各类材料较为匮乏,尤其是常用的碎石、砂砾石等需外运,故单纯采用换填方式不经济。对于软土层底埋深小于3m的段落,尤其是淤泥质段落,采用换填方案。根据项目所在地软土试验,通过掺加石灰进行改良,原土的性能有较大改善,且费用相对较低。沿线附近大量的鱼塘、藕池塘等等,清除淤泥后,采用取土场取土,加石灰良的处理方式进行回填,很好的解决了这个问题。

1.4 水泥搅拌桩和旋喷桩

对于软土路基较深的地段,采用换填处理方式施工起来比较困难,且周期长,也不经济。结合同类地质条件的处理方式,经比选,选取了水泥搅拌桩的处理方式,此种处理方式适用于处理深度小于15m,且天然含水量≤70%的软土地基。这是在江南高速公路软基处理上,采用最多的一种处理方式。

在正式施工前,应结合现场实际情况,进行工艺性试验,确定施工参数。同时为了保证施工质量,要求施工时必须进行全程复搅。水泥参考掺量如下:

2、工程实例介绍

湖北江南高速公路,桩号为K0+000~K105+125.9,全长105.1km。全线采用双向四车道高速公路标准建设,设计车速采用100km/h,路基宽度采用26m,汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。项目区域内的软土分布于冲洪积、湖积平原区。勘探结果表明,沿线软土层主要为②2层第四系全新统冲湖积淤泥或淤泥质土,厚度不均匀。其特点有:(1)与湖积相沉积有关;(2)软土体厚度较大,分布范围广;(3)埋深浅;(4)具易触变、高压缩性、剪切滑动等。因该地区软土普遍存在透水性差,固结时间长,抗滑稳定性差,地基承载能力低等特点,因此路基设计时考虑不均匀沉降、剪切滑动及侧向变形等不良因素的影响,采取相应措施,对浅层淤泥质软土采取换填、预压固结等措施加以处理。对厚度大、埋藏深的淤泥采取深层水泥搅拌桩、塑料排水板加堆载预压等措施进行处理。

3、结语

路基是道路的基础,没有坚实的路基,路面发生形变的可能性就大大增加,是其它施工的基础。路基是路面的支撑体,也是公路建筑的主体。软土就是工程上比较难处理的一种情况,由于土质较软,承重力小,给施工带来诸多问题。本文简单介绍软土路基处理的几种方法,同时结合实例浅谈施工中的问题处理。

参考文献

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[2]沈浩.公路软土路基处理加固施工技术[J].黑龙江科技信息,2008(6):195.

[3]胡彬.路基与施工[J].郑铁科技通讯,2007(3):41-45.

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