路基填筑土的换填与土的改良处理对比分析论文_司利娟

焦作市公路管理局 河南焦作 454100

摘要:在路基施工过程中,路基的稳定性和强度直接影响的整个路面质量。路槽开挖时会遇见许多不可确定因素,尤其是在雨季、土方缺乏的地区;对土的质量要求很高;在工程变更中将原有不合格的土改良处理还是换填处理不仅是考验变更申请方案的可行性,还直接影响公司的经济效益。通过对比分析对提升工程技术人员的管理水平和技术水平有着很重要的意义。

关键词:路基填筑;换填处理;改良处理;对比分析

1 导言

伴随着高速公路突飞猛进的发展,工程施工技术水平在不断的提高,现代化的大型机械设备在工程中得到了广泛的应用。为了加强路基的稳定性和强度,在公路路基施工中对土方的施工工艺和质量要求很高。由于路基的施工周期长、工作环境差等一系列的不利因素,土路基的质量直接影响到工程的工期要求和路面的整体质量,在路基填料需求方面也直接关系着公司的经济效益。通过分析使我们在路基施工过程中对变更方案的可行性选择和经济效益方面有了很好的认识,从而确定最佳的施工方案节约工程投资和缩短工程工期。我们就从简单的原地面碾压来分析不同的施工技术方案带来的不同的经济分析。

2 路基在公路工程中的重要性

今年公司承建国道207孟州至偃师黄河公路大桥及连接线工程的土建项目,工程在投入运营后,不仅可以促进黄河两岸地区的经济协作发展,也将成为河南省重要的综合运输通道。每天预计的车流量会很大,对道路的承载力和稳定性要求很高。道路的稳定性和路基的质量息息相关,路基的稳定性不仅仅关系到连接线的质量,这也关系到黄河大桥两岸桥台的质量。只有路基足够的稳定性才能保证整体路面的稳定性。如果路基质量不满足要求会有以下几点影响。第一、影响路面的平整度质量;第二、会产生路基的不均匀沉降和桥台的跳车现象;第三、影响行车速度和行车安全;第四、影响道路的使用寿命。第五、路基质量不合格会造成反复施工现象,使施工成本增加、计划工期延长。所以在保证路基质量施工环节要制定详细可行的施工方案,规范的施工工艺,相关的技术人员要根据现场的实际情况,选择合适的路基施工技术。

2 路基的稳定性和强度要求

路基施工时要具有足够的稳定性和强度,才能够承载路面带来的巨大压力。一、路基的稳定性是判定路基质量的第一要点,在这个工程施工中,由于工程受到地理环境的影响,加之黄河两岸的地表水位的影响,土质松软、软基较多,土层变化、防止水位侵蚀是路基施工控制的重点。因此在路基施工时根据施工特点采取合适的施工技术,来保证路基的稳定性。二、路基强度是判定路基质量的第二要点,车流量增大或者是随着生产生活城市的不断发展,交通的压力只会是越来越大,道路会出现形变,会对人和车辆造成威胁,所以为了保证路基足够的强度,路基填筑要注意几点要求。1、在选择路基填料时,有经验的承包人要进行实地考察现场,选取适宜的填土材料。2、保证路基压密实度的要求。3、路基填土的CBR强度值满足路基填筑要求。

3.路基填料应满足下列规定

3.1含草皮、生活垃圾、树根、腐殖土严禁作为路基填料。

3.2淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许值含量的土,不得用于路基填筑,受地域限制或者确实需要时,必须采取措施进行改良处理,经试验检测满足设计要求后方可使用。

3.3对于高液限土液限大于50%,塑性指数大于26、含水量过大不适宜直接压实的细粒土,不得作为路基填料。确实需要时,必须加以改良处理,经检测合格满足设计要求方可使用。

3.4粉质土不宜直接填筑。

4.路基施工分析

4.1一般路基填筑材料种类的分析

4.1.1一般路基施工第一种情况:原状土施工:一般路基施工开挖到路槽时,对于新建工程,无论是路基填方,还是路基挖方都必须在路槽开挖后进行原地面碾压。施工前要对土的物理性质进行检测:土的塑性指数、土的天然含水率、膨胀率系数、土的CBR强度值;土的最大干密度、最佳含水率;当塑性指数小于26%,液限小于50,天然含水率接近最佳含水率时,原地面土经翻拌到碾压层厚度时,或者天然含水率偏大,原地面经翻拌晾晒整平后及时进行碾压,土路基压实厚在15-20cm之间。压实度满足要求后就可进行路基填筑。

4.1.2一般路基施工第二种情况:在液限大于50%,塑性指数大于26,含水率不适宜的情况或者确实需要使用时,将土质改良处理。采用无机结合料方案参(生石灰粉、水泥);这种情况的优点是改善土质物理性质短时间形成强度,增强地基承载力。改良性质缺点:1、生石灰需要充分消解过筛,颗粒径控制在5cm之内,需要消耗大量的人工。2、消解不充分会形成路基土膨胀鼓包造成质量隐患。3、水泥土的施工需要在水泥初凝时间之前完成铺灰、翻拌、检测、整平、碾压以便有效的形成强度,时间要求紧迫。

4.2特殊路基填筑分析

4.2.1软土路基:根据本地区的地质变化,分析以下几种路基情况;

4.2.1.1浅层处治:软土路基处治材料选用及处治方案,应因地制宜、就地取材。对于浅层处治1、采用换填方式选择水稳性或透水性好的材料。2、采用抛石挤淤方式选择直径不小于30cm且不宜风化的片石,片石填出后,应用较小石块填缝并碾压密实。3、砂砾垫层:采用砂砾垫层填料时,应分层摊铺压实,避免粒料离析,碾压到规定的压实度。

4.2.1.2膨胀土处治:强膨胀土不得做路堤填料,中等膨胀土经处理后且膨胀率不大于0.7%时可作为填料。若基底为膨胀土时,宜挖除地表60cm左右,换填成非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土时必须挖至大气影响深度。

4.2.1.3黄土处治:通过试验判断黄土的性质;若路基底为非湿陷性黄土时按一般路基处理即可。若基底为一般湿陷性黄土应排除地表水防治渗透路测积水,若为强湿陷性或压缩性较高时,应按设计进行处理。路床填料、不得使用老黄土。

4.2.1.4 湿黏土处治:路基底为软土时,应按要求处治。不同的填料不得填筑在同一层上。填筑压实后,应防止路基爆嗮失水。

对于湿黏土、红黏土、中弱膨胀土达到重型压实后,由于长期受自然界影响,随着时间推移,路基必然吸水,使得土体膨胀,压实度降低,造成路基不稳定、强度降低,甚至达不到路基最小强度值标要求。路基强度、稳定性均存在问题。如果压实度按照规范要求,这些土质大部分不能直接作为路基填料。这三种土的废弃、改良利用的成本都比较高。

4.3特殊路基填筑

在不满足路基填筑的情况下,可以采取特殊材料进行填筑。路基底超挖50cm以上。采用与一般土质不同的工程特殊材料:1、煤矸石2、土石

混填材料(不同料源、粒径应分层填筑)3、粗砂砾石4、破碎面板回填(对于局部软基处理)

5.根据以往经验同一施工周期对路基填筑材料进行最低成本对比分析按1000m3计算

根据以上分析,1、利用土方:利用原状土施工成本最低、工序简单、施工方便。2、借土填方:适用于取土方便、挖填路段、可回填土质。3、白灰处治:比路基土强度高,碾压快速形成强度,但料源紧缺,使用人工费高。4、水泥土处治:虽然造价低,但施工程序多,水泥剂量需要画格摊铺,反复翻拌。人工费、机械费用比例大;5、水泥、白灰土处治:成本高,工序复杂,污染严重、施工工序较多、翻拌次数较多、比例不宜控制。6、碎石土处治:造价高、对土、碎石质量和粒径要求高。7、砂砾施工:是路基填筑最常用施工方案,施工简单、透水性好、天然级配、天然含水率。施工时不需要翻拌、直接摊铺碾压、压实检测简单,但颗粒粒径要求不超过30cm,每层厚不大于30cm,总厚度不小于60cm、对于软基需要超挖60cm以上才能满足施工要求、缺点:平整度不宜控制。8、破碎面板:适用于面积小、因地制宜、就地取材、合理利用有效资源、适用于小面积软基处理,不适用大面积路基施工;9、煤矸石施工:废物利用,适用于干燥或者潮湿地段,特别是含水率很大,且翻晒后仍然偏大,无法压实大面积翻浆路段,施工时可取较大块煤矸石进行处理。选用大吨位振动压路机碾压。若潮湿层较厚,直接挖除换填。煤矸石处治也是常用的施工方案。

根据以上分析,在路基原地面方案处理选用中,对于合适土质、取土运距合适、土资源丰富地区优先选取借土填筑处理、水泥土白灰土处治方案。土资源匮乏地区选择砂砾回填和煤矸石回填。

6.结束语

综上所述,路基施工是整个工程质量的基础,它的稳定性和强度直接影响着整个路面质量。对于路基土方开挖、填筑、压实都要严格的控制,方案的选择性直接关系到企业的利益和整个工程工期要求。只有严格按照施工规范和细则进行施工,合理的选择施工方案才能有效的将投资、质量、进度结合在一起,保质、保量的完成施工任务。

参考文献:

[1]《公路路基施工技术规范》 JTG F10-2006 北京:人民交通出版社 2006

[2]《公路土工试验规程》JTG E40-2007 北京:人民交通出版社 2007

论文作者:司利娟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/19

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