软土路基施工技术在高速公路施工中的应用.pdf

年 第 期(总第 期)黑龙江交通科技 .(.)软土路基施工技术在高速公路施工中的应用刘力铭(山西晋达交通建设工程监理有限公司山西 太原)摘 要:为消除软土地基对高速公路建设质量及运行安全性的影响以某高速公路建设工程为例基于软土地基标段内地质勘查情况选取真空联合堆载预压法作为软土地基施工技术强化软基处理效果期望能够为相关从业人员提供参考借鉴关键词:软土路基施工高速公路塑料排水板预压加固中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.):.:收稿日期:作者简介:刘力铭()男山西吕梁人本科研究方向:道路与桥梁 工程概况本工程为某高速公路建设工程全线为双向六车道设计 设计速度 /平均路基宽度.在 标段存在软土路基对该范围内地质情况进行勘查勘查结果见表 表 软土路基标段地质勘查结果地层结构深度/地质特点第一层填土和耕植土.颜色呈深灰色土质分布呈不均匀性湿度微湿且具有压缩性可明显可见腐植植物残骸和根系第二层淤泥粉砂土.土质松软、分散且饱和以石英为主伴有少量云母第三层淤泥层.土层为流塑到软塑状态且饱和土质较差第四层淤泥质土层.土质不均匀且呈现湿润饱和状态取样呈软塑土柱状可见少量细砂 通过分析地质勘查结果并结合施工现场实际情况该软土路基标段含水率最大为 最小为 压缩系数在.之间土层孔隙比最大.最小为.综合分析该标段为深厚软土路基应进行软基加固处理且需综合土层特点合理选择软土地基施工技术 确定软土路基施工方案.抛石挤淤施工技术抛石挤淤施工为强迫换土施工的一种表现形式其应用原理为将块石、片石置入在软土中利用所加入的块石和片石将软土挤出并占据其位置使地基承载力能够得到良好提升降低土体沉降量促进提升路基稳定性 该软基施工技术在软土层厚度在 的路基或常年积水不易抽干的荷塘、积水洼地位置、软土结构液性指数大、片石能够下沉的地质情况下较为适用 其施工便捷不需抽干水分或将淤泥挖除因此在软土地基加固施工中有着较高的应用成熟度特别是一些公路路基需穿越淤泥洼地时可利用该方法对软土地基进行处总第 期黑龙江交通科技第 期理 考虑到本工程软基深度较深且需消耗掉大量石料资源成本过高不适合选取.爆破排淤施工技术爆破排淤施工重点在于利用爆破后产生的重力将淤泥挤出 因此在施工时需保证地域开阔爆炸后能够将淤泥挤出待处理地基位置且不会污染环境 该软基处理技术在软基深度在 范围内均可实施通常将其应用在海滩或河滩附近的公路工程软土地基处理中施工范围较为广阔 在案例工程中一方面施工现场宽广度不合格施工需求此外施工沿线存在密集的村庄爆破排淤施工会对周边居民带来影响因此不宜选用.水泥搅拌桩施工技术水泥搅拌桩施工是通过将软土和水泥充分结合后形成硬度较高的结构物从而起到强化地基强度的一种加固方案 有着应用成本低、工期短且施工过程无噪音、无污染等优势在含水量较高的淤泥质软土地基中适用度更高但在实际运用中有着较大的操控难度并需应用到专用的搅拌机施工工序存在较强的隐蔽性在不同地质条件下难以实现施工质量的全面掌控难以完全避免质量事故因此在本次施工中不适合选取.真空联合堆载预压法施工技术在软土地基处理中应用真空联合堆载预压法其强化地基承载力的原理为利用真空荷载分担超载的堆载预压提高预压后能够显著提高路基的附加应力值从而发挥出提高土体加载速率的作用 将真空预压和堆载预压相结合后在施工后 之内土体结构的应力值就能够达到 以上加固效果明显不需分级施工 大量工程实例证实真空联合堆载预压法加固软土路基效果明显可高效控制路基沉降解决路基沉降问题 同时在施工中还具有施工成本低、性价比高等优势很少发生侧向变形及路基的剪切破坏 因此在本次施工中优选真空联合堆载预压法作为软土地基加固技术 高速公路软土路基施工工艺流程.清理软土路基表面及路基排水在 软土地基标段内规范施工范围并对路面进行清理挖除表土后利用中粗砂换填 对路面进行整平处理保证路面干净整洁晾晒处理后回填砂 在路面边桩外侧 位置挖设排水沟和围堰强化路面排水效果对路基浅层的地表水和地下水进行清理保证作业路面干燥.铺设砂垫层并设置竖向排水体在铺设砂垫层前对砂的质量进行检验本次砂垫层施工中所选砂为粗砂其渗透系数为./、含泥量为.、细度模数为.质量符合施工标准需求 砂垫层铺设完成后设置排水通道随后打入竖向排水体在施工中严格把控各项环节施工质量确保工程预压加固排水效果施工所采用的排水板为塑料材质其各项技术参数均符合设计要求 砂垫层铺设碾压分两层实施将砂垫层厚度控制在 控制砂垫层压实度在 以上 首先铺设碾压 厚度砂垫层测定压实度在 后打入排水插板铺设第二层砂垫层此次砂垫层厚度为 检测压实度在以上则符合施工标准 施工中所铺设的两层砂垫层均多出边桩在外侧留出.距离 同时在顶部横向设定 坡度的提升砂垫层的排水效果本次施工所使用的排水插板为 型塑料排水板板芯为不可再生塑料 塑料排水板的具体性能指标如表 所示 在布设排水板时板与板间的距离控制在.且呈现正方形分布 砂垫层铺设完成后方可打入套管在这一环节下需严密控制套管的打入深度及垂直度且避免破坏塑料排水板的滤膜 为确保施工质量塑料排水板高出砂垫层的高度控制在 表 塑料排水板性能指标参数性能指标参数备注未弯曲段纵向通水量/(/)人工弯曲段纵向通水量/(/)过滤薄膜等效孔径/.过滤薄膜渗透系数/(/)水中浸泡 塑料排水板抗拉强度/(/).延伸率为 时过滤薄膜干态抗拉强度/(/)延伸率为 时 施工中顺延高速公路纵向以 为间隔分别设定 个沉降观测中桩和 个沉降观测边桩、为实现对路基加固效果进行验证水应力是否达标在地表以下 、和 位置分别设定空隙水压力仪在地表下 和 位置设定测斜仪和表面沉降板在地表下 位置设定真空度测定仪 在埋设检测仪器时确保严格根据地表下埋深及数量进行确保能够及时准确的获取软土地基的水应力、竖向位移和侧向位移对土体的孔隙水压力进行实时监测为后续施工工艺流程奠定基础.安装真空管网及密封系统施工中真空排水管道选择应用高强度 管综合分析高速公路长条形路基形状因此高强度第 期刘力铭:软土路基施工技术在高速公路施工中的应用总第 期 管选择 主管主管壁厚.间滤管选用高强度柔性塑料管规格为 壁厚为.在滤管中打孔并包裹 /的渗水土工布 纵向选取 主管沿着高速公路方向每隔 埋设 主管主管的两端分别连接于公路密封沟一侧的真空射流泵和 滤管与变径三通 横向真空管网中沿河高速公路方向每隔 埋设 滤管 横向管网呈现鱼骨状利用钢丝软管对主管和滤管进行连接在砂垫层上方铺设管网并通过钻孔的方法将滤网埋设在软土地基的砂垫层中利用接头将滤网连接起来 确保横向管网和纵向管网的连接质量在管网设计位置预留出膜口为避免后续施工损坏出膜口使用无纺土工布对出膜口位置进行包裹 在堆载场地外挖设比场地大.的密封沟并以 的比例进行放坡密封沟内密封膜采用聚氯乙烯薄膜铺设密封膜工序中将密封膜的膜边全部埋入密封沟底内 深位置同时谨慎翻转膜的边缘再进行锚固处理固定好后进行回填密实 本次施工对密封膜的铺设质量有着较高的要求在铺设过程中需高度关注是否有损坏位置若发现破裂应及时修补对于无法修补的则更换新的密封膜重新进行铺设 在密封膜铺设完毕后再其上方铺设一层土工布避免后续施工工序损坏密封膜.抽气堆载及真空泄压施工此次软基施工中共计使用真空射流泵共计 台用来抽真空施工每台设备负责 范围在施工中高度关注高速公路路基位置、薄膜、边沟以及接头位置是否存在漏气位置影响真空效果根据以往施工经验在抽真空后 左右能够对真空度进行检测检查是否够达到 的真空度标准在抽真空的第 对真空度进行检验查看其是否处于稳定的真空状态确定稳定后方能进行堆载 本文在堆载施工前在密封膜上方厚铺一层素土并将堆载高度设定为.实施分层堆载碾压工序每堆载一层碾压一层保证碾压效果本次施工在检测到抽真空状态稳定后堆载预压 堆载标高达到土路床顶标准后对沉降速率进行检测若每天沉降量均在 以内且该水平能够维持 周以上则停止抽真空工序 在案例工程中抽真空连续 方达到施工标准 观察停止抽真空后的沉降曲线变化路基固结度能够达到 以上软基施工宣告结束 软土路基施工质量检验通过对比分析沉降监测点数值在 软基标段内最大沉降量发生于 位置处沉降量为.该点中桩及边桩的平均沉降量为.通过结合施工进度计划进行分析在抽真空初始阶段和堆载加压初期沉降量变化最大本次施工最大沉降速率发生于抽真空的第 经测的为./分析沉降量曲线施工过程土路床未出现失稳现象固结率达到以上工后沉降在 以内满足软基加固要求此外通过施工时对孔隙水压力进行检测能够反映出软基加固状态和地基土体的抗剪强度以此为基础推算出加荷速率明确填土时机 分析本次施工孔隙水压力检测数据在抽真空阶段孔隙水压力明显下降在堆载加载时孔隙水压力提升至峰值并随后逐步下降 实施下一级加载工序时其压力再次升高经过几次循环后软基土体的强度明显得以提升孔隙水压力抽真空时会下降并于内部有负超静水压力产生 通过对相关数据进行观测可以看出下降最快的孔隙水压力值为地表下 深处在实施堆载填土后再次观察孔隙水压力可以发现其随着荷载的增加而逐渐趋于平稳状态 针对此次施工中土路床 堆载进行观测后可以看出孔隙水压力在地表下深 处的累积变化增量为 其为最大值 其余测点范围均为 由于需要对土体内部真空压力稳定性进行考虑因此测头在路基堆载时的读数始终较孔压初始稳定值更低 在此次观测期间未出现滑坡及失稳问题由于具有较长的稳定时间因此本次路基段施工得到了顺利进展保障了施工进度 结束语综上所述结合某高速公路软土地基处理实例工程通过地质勘查及数据资料分析确定真空联合堆载预压施工技术在施工周期内未出现失稳问题施工后路基强度满足施工要求为高速公路安全、稳定运行奠定坚实基础参考文献:王红辉.关于公路路基施工中软土路基处理技术分析.价值工程():.张立同.高速公路路基施工中的强夯技术应用.山西建筑():.李宇翔.软土路基施工技术在高速公路施工中的应用.中华建设():.梁刚.高速公路软土路基施工技术与沉降监测试验研究.西部交通科技():.