浅析公路施工中路基加固技术的要点

2015-10-21 17:17刘凤香
建筑工程技术与设计 2015年21期
关键词:公路施工要点技术

刘凤香

摘 要:随着我国经济社会的不断发展,公路的发展程度、规模以及车辆荷载都发生了很大的变化,这就对公路路基的承载能力提出了更高的要求,也带动了路基处理技术及加固方法的发展和进步。因此,本文对公路施工中路基加固技术的要点进行了具体的分析,以供大家学习交流。

关键词:公路施工;路基加固;技术;要点

引 言:自然条件下的路基填料一般结构比较松散,稳定性和强度难以满足道路行车的要求,因此,必须要采用相应的路基加固技术对路基进行压实和加固,使其达到设计要求的强度,符合具体的稳定性指标。

1 公路路基缺陷发生的主要原因

1.1 地质地形的缺陷

公路的承载力会因为公路工程所处地段的地面比较软弱加上地质条件也不好,会达不到相应的公路建设要求。尤其在泥沼、劣质土、流沙等这些地面软弱的地段,在填筑之前如果没有进行严密的压实,同时也没有进行换土的话,势必地基的处理就不够到位,由此公路建设的要求也就和地基的实际压实度不相符合。地基的实际压实度不够的情况下,地面的土壤在受到应力的情况下就会发生移位或者下沉,继而形成路基的沉陷。

1.2 公路路基填料

如果公路建设所处地段的土壤是腐殖土、泥沼土等劣质土,或者有大量的冻土、大块土等混合土壤,那这些路段就需要进行补充路基填料。这些补充填石材料如果性质不相同、规格不均匀、大小不相等,那么在填充时就会出现堆积混乱的现象,一旦混乱推挤那么填料之间的空隙就会相应的增大,导致相应的倾向约束性能就较差。一旦路面存在负荷,存在空隙的填料就会产生移动的趋势,结构也就遭到一定程度的破坏,公路路基强度也就大幅减弱最终就会导致相应公路路基的沉陷。

1.3 环境和气候

公路所在地域的环境和气候也会对路基的沉陷产生一定的影响,包括降雨量大小、积雪冰冻、干旱洪水等自然灾害。有些公路所处的地段排水性能较差,导致了大量积水的不断往路基下渗,这就使得路面下方的毛细水位上升。当环境的温差非常大时,势必会对土壤结构造成破坏,降低土壤的强度,引起公路路堤不同程度得下沉,继而导致公路路基的沉陷。

1.4 公路施工不当导致的缺陷

公路路基需要恰当的压实机械进行压实操作,并且要严格按照操作程序和要求进行压实机械的操作。为了保证路基的稳定性,公路路基的压实度必须符合并且应该满足公路建设中对路基的压实度要求。但是在实际的施工操作中,存在一定的认识程度不够,对路基的压实度缺乏足够的重视,从而没有按照相应的规范进行操作,导致公路路基的沉陷。

2公路施工中路基加固的技术要点

2.1 强夯法

这种方法又叫做动力压实法或动力固结法,从80年代开始实验研究,并取得了很好的效果,现如今被广泛使用。

(1) 加固机理

强夯机理的解释在于强夯时产生的冲击能力使土体出现震动和应力,导致土中孔隙压缩,土体的局部液化出现裂缝,形成排水通道逐出孔隙水,土体迅速固结达到提高承载力的作用。除此之外还有振动波理论,这种理论认为强夯法是把机械能转换为势能,再转化为动能作用于土体,重锤落在地基上会产生震动,在土中产生震动波,向周围传播。又因为地基是一种塑性的材料,在冲击下质点会发生振动,振动的能力传递给周围的介质,带动介质振动,振动可以依照特点、性质分为两种,分别为面波和体波。

(2) 施工要求

在进行大面积的强夯施工之前要先试夯,对设计参数进行调整,如果有不妥当的地方要及时改善,使设计更加合理,最终成型布置图,能够使施工更加顺利的完成。另外如果出现弹簧的现象要立即停止施工,针对问题的具体情况进行及时的调节;强夯的目的就在于使土体更加坚固,因此在施工完成之后如果出现没达到指标的情况,要马上重新夯实。

2.2 机械碾压法

这种方法是目前一种最常见的路基压实方法,就是通过压路机、推土机在路基上来回开动,把松散的路基土压实,提高路基土的强度和稳定性,降低行车对路基作用而产生的下降。

(1) 碾压机理

土层中的含水量小时,土粒表面存在结合水膜,土的干密度较小,但是随着含水量的提高,水膜就会变厚,但含水量超过最佳量之后,土粒的孔隙中几乎充满了自由水,多余的水排不出去,孔隙水压增加,土体反而压不实,因此,压实土体要达到最好的效果要选择好恰当的时间。

(2) 施工过程

公路填方要坚持由下至上的原则来对路基进行分层碾压,为了更好的提高碾压效率,可以在碾压前用推土机推平,保证表面平实,然后再用压路机碾压,填土的厚度不能超过0.3米,每碾压完一层之后用人工拉毛,保证层间的温和,然后继续碾压,如果土层干燥可以洒水湿润,保证最佳的含水量;另外在路基的边缘,碾压机不能施工时要采用人工夯实。

2.3 加固桩基法

(1) 生石灰桩

这种方法是采用3、4厘米的生石灰块填入软土层中的孔眼中,从而形成石灰桩地基,原理是生石灰遇到孔隙水会出现反应,生石灰会吸收很多水,使土层中的含水量下降,同时体积膨胀散发出大量的热,使土的性能和结构都得到改善,提高了土体的强度。

(2) 挤密砂桩

挤密砂桩是通过向地基中的孔中注入混合料,以冲击的方式形成砂桩,砂桩和土层形成复合地基。

2.4 注浆法

(1) 加固机理

所谓注浆法,就是指通过注浆管,把浆液注入到地层中,浆液以填充的方式把土层中的空气和水分赶出去,一段时间之后,浆液就会同土层结合成一个整体,形成一个防水性能高的结石体,当前施工中比较常见的四种注浆方式为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和喷射注浆。关于注浆法的加固机理有三类理论:第一类,渗透注浆就是在压力作用下,克服阻力有效的渗透到缝隙中,压力施加的越大,浆液的覆盖面积也随着变大;第二类,劈裂注浆同样也是在压力的作用下,克服了应力和强度,去干扰土体的自身的结构,导致地层中原有的裂缝扩大,从而提高地层的可注性,扩大浆液的扩散距离;第三类,压密注浆是通过钻孔向土层中压入浓浆,浆液在压浆点附近形成空间,产生上抬力,从而地层出现局部隆起。

(2) 注浆次序

注浆的次序要保证逐渐加密,要先钻、注第一次序孔,然后在开始第二次序孔的钻进、注浆,这种施工方式能方便注浆状态的随时检测及时的检查注浆的状态,能使浆液均匀的渗透,注浆段长不能过长。

(3) 技术管理

首先对于压力的管理,压力的情况能够反映出浆液在地下的基本情况,同时也是注浆施工中最为重要的一个环节,浆液在地下流动的过程中,水泥颗粒的沉淀提高了浆液的流动阻力,高的注浆压力就能导致浆液继续流动。其次是对浆液流量的管理,要对填充后的暗穴采用较小的浆液流量,由于强度较低,为了避免采用过大的注浆压力,通常采用较小的浆液流量。

2.5预应力锚索加固

当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时,预应力锚索不失为一种较好的深层加固手段。预应力锚杆用来加固边坡工程其加固原理就是给是边坡体设定一个假想滑动面,滑动面以上的锚杆部分与孔壁之间无粘结力为自由段,滑动面下面的锚索体与孔壁粘结在一起称为锚固段。通过锚杆锚固段和端头锚固结构提供的抗拔力及锚杆的抗剪能力,达到稳定边坡的效果。

3 结束语

综上所述,路基施工技术难度不大,但工艺比较复杂。在施工中,會遇到各种各样不同的环境条件的制约,只要始终坚持技术标准,注意加强施工管理,强化质量意识,严把工程质量关,就一定会提高路基路面的耐久性。

参考文献:

[1]江林军.高速公路软土路基加固方法的研究[J].科技信息,2008(07).

[2]黄振鹏.公路工程中软土路基加固原理与方法[J].建材与装饰,2008(06).

[3]周冕,王海舟.基强夯技术在公路施工中的运用[J].科技资讯.2008,(12).

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