公路低矮路堤施工技术探讨_论文发表__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:240

副标题#e#［摘要］：本文以路基施工具体实例为依据，着重介绍佛山一环城际快速干线低矮路堤软弱地基以及桥涵台背施工中常出现的一些问题和处理方法。
　　关键词：公路，低矮路堤，施工技术，探讨
　　一、 概况：
　　佛山市和顺至北溶公路主干线是佛山市一环城际快速干线的一部份，全线长98km，双向14车道，设计时速100km／h，设计荷载公路I级，沿线地质较为复杂，地质报告显示以耕植土、淤泥质土为主，埋深1.5¬—7米不等，其地层分布大致耕植土、腐植土、淤泥质亚粘土，细粉砂层，风化残积土，强风化砂层，埋深8一12米，其中东线小于1.5米有32km，主路7.8km，辅路24.2km，低矮呈分布范围广，有些路堤明显偏低，地下水位高，排水不畅等特点；现以东线K28+200~K37+200段路基施工为依据，除两座持大桥外，有7km属低矮路堤和软基路段，软基处理方法很多，本文结合该路段低矮路堤的特点及其资料记载进行阐述。
　　二、低路堤施工处理方法：
　　随着现代工业科技发展，在公路建设中越来越多的软基处理技术在各项实际工程中得以应用、推广，大量现场的应用成果为该领域的研究探讨提供了许多实践经验，随着理论研究不断深入，我们对多种地基处理的机理有了更清晰的认识，为工程方案的选择、设计及施工提供理论基础。
　　本段路基总高度≤1．5米均属于低矮路堤，并且处于软弱地段路基上，所采用的施工技术如下：
　　1、整段线路纵向适当抬高标高，如硬壳层低于临界设计厚度时经测试不能满足设计要求，须进行挖除、强夯、压浆补强处理。
　　2、浅层置换法，对于一般浅层软弱夹层地基拟用砂垫层、碎石垫层、山皮石、石屑作为调平层材料，结合做纵横向排水盲沟，水向两边边沟排出，垫层材料选用透水性良好中粗砂，处理深度2~3米，宽度至两侧边沟，先把软土淤泥夹层挖除，铺一层50cm厚砂垫层，砂为中粗砂，再填筑一层80-100cm厚碎石垫层(或未筛分碎石)、然后再铺上一层10-20cm厚石屑作嵌逢调平层，分层填筑，分层碾压，压实方法用振动法、平振、插振、碾压整平，在石屑垫层上铺设土工格栅再作路基填筑；能保证路基有足够的强度、刚度和整体稳定性，减少工后沉降。
　　3、密实法、(排水固结法)，对软弱层比较厚采取打袋装砂井方法，处理宽度至两边边沟，间距1.2米，深度11米，直径7cm，梅花形布置，原材料控制，砂井装抗拉强度＞15Kn/m，渗透系数≥5×10-3cm/s，含泥量≤3%，排水系统由竖向排水和水平排水构成，主要作用是改变地基排水边界条件，缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径，在砂井上铺设50cm厚砂垫层作水平排水，土中的孔隙水在外荷载作用下排至砂垫层，排出边沟，使孔隙体积减小，地基发生沉降，从而产生固结，地基土强度逐渐增长，如果只设置排水系统，不施加固结压力，土中的孔隙水没有压力，很难发生渗透固结，强度不会提高，因此在砂垫层上铺设土工格栅再填筑加载，为缩短排水周期，加快施工进度，提高效益，本项目采用加荷方式有：直接堆载预压、超载预压，以达到预期目的。
　　4、复合地基法，该段路基和桥涵台背，难处理的软土层比较深的还采取打水泥搅拌桩(湿拌法)进行处理，深层搅拌桩加固软土地基是利用水泥浆作为固结剂，通过特殊深层搅拌机械，在软弱层深部把软土与固结剂强制拌和，使其成为具有较好整体性、水稳性，又能满足强度要求的加固土体，湿法以水泥浆为主，或加减水剂和速凝剂，用灰量≮50kg/m，水灰比为1：0.5，深层搅拌桩法施工简单、高效、低成本等特点；加固机理，是水泥浆与软土体采用机械加固的基本原理，是基于水泥加固的物理化学反应过程，在水泥加固土体中，因水泥掺入比很小，水泥的水解和水化反应完全具有一定活性的介质、粘土颗粒与水泥水化物的作用以及碳酸化作用，龄期须28~100天，28d强度为＞#p#副标题#e#1mpa，复合地基承载力标准值＞120kpa。用此项施工方法，大大解决桥涵台背填筑不均匀沉降等问题，引起的跳车现象，效果甚佳。
　　5、CFG桩，设计处理深度为10米，CFG桩采用四边形布置，间距为1.2米，桩径为0.4米，桩顶铺设塑料土工格栅B型，双向抗拉强度大于60KN。土工格栅上设褥垫层砂砾厚度为50㎝；(1)、地质条件：主要可分为亚粘土3米，淤泥质亚粘土5米，粉细砂夹层4米，中粗砂层在12米以下。(2)、材料质量要求：①水泥采用P.O32.5R，细度比表面积等各项指标均符合GB175-1999P.O32.5R等级水泥标准，②砂料采用中粗砂，细度模数2.3~3.0，含泥量不得大于5%，云母含量不得大于2%，物质的含量不得大于1%，硫化物及硫酸盐的含量不得大于1%。③碎石，规格为5~31.5㎜，含泥量不应大于5%，碎石为石加工而成，压碎值指标不得小于12%，针状片含量不大于10%，含泥土量小于2%，硫化物和硫酸盐的含量不得大于1%，颗粒级配采用连续级配，过筛率为100%。④粉煤灰，细度不大于12%，烧失量不大于5%，三氧化硫量不大于3%，需水量比不大于95%，符合GB/T1596-1991之一级技术要求。⑤、土工格栅：型号为C×SS60-60，抗拉强度大于60KN，各项指标符合JTJ/T060-98试验规程要求。(3)、CFG桩施工，施工时采用DZ60型振动打桩机，激振力600KN，利用振动沉管机将Ф377桩管沉入地基土中后，向桩管内灌注按一定比例拌合料，然后边拔管形成CFG桩。(4)、施工质量控制措施，①、配合比设计：采用C12砼，水泥：砂：碎石：水=1：2.69：4.38：0.71，粉煤灰掺量30%，在现场须进行试验成桩合格后使用，投料计量，搅拌按规范规定时间进行，每次搅拌60秒以上，每天检验坍落度，坍落度控制在6～10㎝，并制备试块，其试块强度等级均大于设计要求。②、贯入度及桩长：进入设计土层的深度时，打桩机电流达最大电流60A以上，证明桩长末到持力层的深度。因为各点填土厚薄不均，进入原土层的深度也不一，加上原土层的性质差异较大，只能现场决定CFG桩的桩长。③、桩位偏差及垂直度：桩位偏差≯5㎝，为达到要求宜进行两次桩位复测，分别在桩尖埋下后复测校正桩位，以及成桩后进行桩位偏差校验。垂直度控制，在机身沉管护架上，吊一钎锤，机长随时调整机身的垂直度。④、桩头处理：桩顶标高原地面0.5~1.0米，七天后采用人工处理桩头，开挖到设计高程，砍除桩头，经处理基本上满足了设计要求。⑤、灌注及拔管：当成孔到设计标高后，留振5秒，方能停止钻进，满混合料后开始拔管，灌注过程中，拔管速率1.2~1.5m/分,当沉管拔至离地面2米时,应再减慢一半,且留振10秒.成桩过程为连续进行,不得因后台供料慢而导致停机待料,若施工中因其它原因不能连续灌注必须根据勘察报告和已掌握的施场地的土质情况避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机，灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料不得少于设计灌注量，保证充盈系数为1.1%。⑥CFG桩质量检验：本工程低应变检测，CFG桩桩身完整性2170根桩，检测比例约为20%，所检测的根CFG桩均属于完整桩或基本完整，无影响正常使用的桩，为对比加固前后桩间土承载力的变化，完工后，布置了轻便触探点进行试验。综合分析桩间土测试结果可知，CFG桩处理后浅层桩间土的承载力基本值大于150Kpa，报告显示在180-200Kpa之间，比地基处理前的桩土承载力有所提高。
　　三、结束语
　　1、本段低矮路堤软土地基处理方法而言，浅层置换法施工简便，透水性好，稳定性高，进度快，对局部小面积处理较好，但存在隐患；排水固结法，施工周期长，需一定时间预压沉降稳定，适合大面积软基处理；而复合地基法和CFG桩法，适用于较深层软弱地基路段，稳定时间须二至三个月，其受力和变形类似于素混凝土桩，具有路基承载力高、变形小、稳定性高#p#副标题#e#、施工简单易行、工程质量有保证等优点，经济效益和社会效益非常显著。CFG桩处理软土路基是一种效果明显的处理方法，复合路基强度和变形模量会有较大增强，抗变形能力有明显提高。
　　2、本段设置增加了褥垫层以及双向土工栅材料，直接影响复合路基的桩和桩间土强度的发挥，合理的垫层厚度对提高复合路基承载力和减少沉降变形是非常有利的。
　　3、由该工程证明此类软基处理方案，质量控制，造价低，经济、社会、环境效益明显，有极大的发展潜力。
　　参考文献：《公路地基处理》人民交通出版社