公路施工中不良土质改良工艺

发表时间:2015/9/11   来源:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿   作者:董思学
[导读] 单县公路管理局 在公路施工中不可避免的会出现一些不良土质,过去的处理方法就是进行遗弃。
董思学(单县公路管理局,山东,单县,274300)
  【摘 要】随着我国经济的发展,对于公路工程建设的要求也越来越高,公路的地基质量直接影响了公路的质量,在实际的施工中不可避免会遇到一些不良土质,因此对于不良土质的改良是公路施工的关键。本文阐述了公路施工中不良土质改良的可行性,并分析了不良土质改良的意义,最后提出了良好土质的掺砂改良施工工艺以及质量控制关键。
  【关键词】公路施工;不良土质;改良工艺
  在公路施工中不可避免的会出现一些不良土质,过去的处理方法就是进行遗弃,但是随着科技的发展,从业人员开始进行不良土质的有效利用,即通过不同颗粒比例的砂石掺杂来改变不良土质性能,提高土质的利用效率。
  1.不良土质改良在高速公路施工中的重要意义不良土质对于公路施工造成了极大的负面影响,而土质改良能为公路建设提供所需要的工程土质,同时还减少了施工过程中地基处理程序,简化了施工方案。通过摻砂改良的土质具有良好的性能,避免在后续的公路使用中出现工程沉降,提高了公路的整体质量。改良之后的土质相对于重新填充的路基而言,具备更好的工程优点,例如其路面渗透性强、搅拌、压实、找平等工作更容易开展,更容易达到工程要求的指标。同时摻砂改良土质易于压实,为施工带来了极大的方便,可以达到提高压实机具工作效能的作用。
  在施工过程中,改良土质也显示出极大的优势,通常而言,一旦在公路施工中出现不良土层,就会严重制约着施工工期,不良土质的含水量过高或者过低,会造成路面的不均匀沉降或者松散现象。如果采用传统的挖掘遗弃,再重新填充的方式进行处理,就会造成工期的拖延,而摻砂改良法能有效的改善以上的土质缺点,通过科学的比例调配,在节省施工时间的同时,又能保证公路路面的质量。
  2.公路施工中不良土质改良的可行性与改良试验不良土质的出现严重影响了公路的施工进度,同时也在一定程度上影响公路质量,一味的遗弃不良土质造成了土地资源的浪费。因此在公路施工过程中,要加强不良土质的利用效率,通过掺入不同颗粒尺寸的优质沙砾来提升不良土质的性能,试验研究显示,通过这种方法可以有效地提高不良土质的物理性质,满足工程建设的需要。
  2.1 改良试验对于公路建设中出现的不良土质,首先要进行一些列的性能测试,包括其物理性能、力学特征、颗粒尺寸、土质膨胀率等,确定不良土质的含水量以及土质类型,然后通过试验分析结果,采用不同的添加剂来改良土质,通常在试验过程中,要采用空白试验来比对改良的效果,对于每组的试验结果进行科学全面的分析,确定最佳的添加剂配比,并进行压缩、直剪、无侧限等试验。
  2.2 改良性能的可行性分析通过改良试验的结果,可以看出采用掺砂和掺水泥的方案能有效地提高不良土质的性能,使其能够满足公路路基建设的需要,同时改良不良土质相对于重新调取优良的土质而言,能极大地节省施工成本,尤其是在地理条件比较恶劣的地区,节省了调土工作的工程消费。在砂石资源比较丰富的地区,掺砂改良法更能显示出其经济优势。
  3.不良土质的掺砂改良施工工艺在不良土质的改良施工之前,要进行一些列的土样测试,测试的内容包含土质的含水量、颗粒尺寸、相对密度、承载比等参数,确定不良土质的性质。然后再结合工程要求,选择相应的改良方案。在改良的过程中,不应采用单一种配合比来改良不同的土质,而是根据现场试验结果,制定相应的改良配比,再经过工程负责人的审核之后,再进行改良施工。
  3.1 改良土质施工前(1)在改良施工之前,要保证填筑表面的平整,并采用施工机械设备进行找平、压实处理,确保填筑的表面符合工程的要求,避免出现表面松散现象,同时也要避免表面的硬度过大,造成龟裂现象。
  (2)在施工之前,要严格测定并划分路面的中线,每隔20 米的距离设定一个指示桩,同时在公路的两侧分别设置路肩外沿指示桩,为施工提供路线指引,防止公路出现曲折偏差。


  3.2 路面的摊铺和整平(1)路面的摊铺工作很关键,在施工过程中根据地下水的位置选择适当的摊铺顺序,如果施工路面的地下水位较高,则要预铺一层沙砾,在进行土层摊铺,防止路面受潮出现不均匀沉降;如果地下水位较低,对于路面的水侵蚀较轻,可以先铺设土层,在铺设砂层,然后进行搅拌处理,通常在工程中常用的搅合方式为旋耕机和多铧犁相结合进行施工,能最大限度的保证搅拌的均匀性。
  (2)在施工之前,要计算出土层的松铺系数,确定用土量,并设定合理的距离堆放土质,必要的时候,在路面上画好分界线,严格界定区域内的堆土量,避免出现各个部分土量不一,影响路面的平整度。对于结块较大的土块,先进行打碎,再用推土机摊平,铺设在预定的路面上,在摊铺的过程中,要及时地清除不均匀的硬物岩石等。施工人员让严格控制摊铺层的厚度,并对摊铺层进行含水量测试,把土层的含水量控制在最佳含水量左右,保证符合工程要求。
  (3)土层摊铺过程中,施工人员要及时地进行人工找平处理,保证摊铺的均匀性,对于出现的较大范围的不平整,进行重新摊铺处理。摊铺完成后,要进行整型处理,每一次整型处理要严格参照规定的纵坡和路拱进行,并辅以人工整平。
  3.3 拌和及整型(1)用搅合机械设备把摊铺好的摻砂进行旋耕处理,通常为了保证混合的均匀,要进行两边翻拌处理,或者根据工程的状况多进行几次处理。但是在搅合的过程中,要避免摻砂落到路基的底部,在一遍旋耕中,要从路面的中心位置开始,逐渐把混合料搅拌到中间文职,同时保持机械设备的匀速进行;而第二遍则是把混合料往外部翻,在这个过程中要随时的调整旋耕的深度。通常在工程中,搅合深度会侵入下层5 到10mm,以便于两层之间的衔接,同时要保证搅拌料混合均匀后色泽一致,没有明显的色泽差异。
  (2)当混合料搅拌均匀之后,立即采用整平设备进行路面的整平,沿着两侧向路面中间进行刮平处理,在曲线段,应由内侧向外侧逐渐刮平,根据工程要求和实际情况确定刮平次数。对于局部低洼处,应用人工将其表层5cm 以上耙松,并用新拌的砂土混合料进行找补整平。
  (3)带混合料搅拌完成之后,相关的技术人员及时地取样,并监测土质的含水量、颗粒尺寸、界限含水量、土质密度、承载比等各项参数,通过和工程要求的数据分析比对后,确定改良后土质的性质是否满足施工要求,如果不满足相关要求,则要重新计算混合料的调配比例,并重新进行搅合处理,控制改良土质的性能参数满足公路要求。
  3.4 碾压(1)当路面的整型完成之后,及时测试改良土质的含水量,待达到最佳含水量时,采用科学合理的碾压设备和碾压工艺进行压实处理。通常在公路路面施工中,要先进行静压再振压。在碾压过程中,对于路基两侧要着重压实,如果路面出现了松散、龟裂、弹簧式路面时,要进行反铺重新搅合,保证路面的碾压质量。
  (2)压实施工之前,相关的技术人员要做好设备的调试工作,并计算好碾压方式以及碾压次数;在施工过程中,要及时进行工作进度的记录,方便出现工程问题时能全面的查询原因。
  (3)每层填土的压实度承包人自检合格后,报监理单位试验室按有关规范要求的频率进行抽检,检查合格后方可进行下一层土的填筑。
  4.不良土质的掺砂改良质量控制施工的质量直接影响着公路的质量,因此在施工过程中,要求相关的工作人员严格参照制定的施工方案进行施工,并注重施工细节的掌握。
  4.1 保证混合填料的质量对于不良土质的改良,混合填料的质量至关重要,要求填料的最大粒径满足相关要求,不能出现颗粒尺寸较大的填料,同时要选用合适的调料砂石,确保中、粗砂的比例合理。
  4.2 土和砂的控制首先要确定土和砂的配料比例,并结合实际的施工需要,严格计算土和砂的摊铺厚度和摊铺量,在土和砂的搅拌施工中,确保搅拌的均匀性,通常会选择现场搅拌,采用CBR 值、粗粒土含量为主要控制指标。
  4.3 控制碾压施工当搅拌料的含水量达到最佳含水量时,碾压施工效果才会达到最佳。同时路基的填筑必须采用分层填筑压实,保障路基的牢固性和渗透性符合要求,在路基填筑中,每层表面平整,边线笔直,此外为了避免雨水的冲刷作用,要在路基旁边设计完善的排水设施,避免出现积水区域,冲刷边坡。
  4.4 做好工程监督工作对于不良土层改良试验要采用先进科学的试验方式和仪器,保证测量数据的准确性,分析报告要由项目负责工程师签字确认才能生效。此外对于土层改良各个施工流程,要设立专门的监督机构,确保施工技术细节按照设计的方案进行。
  5.总结总之,随着我国公路建设的蓬勃发展,对于工程中出现的不良土质,要采用土质改良的方式进行改良,这样即能减少资源的浪费,还能避免造成工程工期的拖延,同时也节省了工程成本预算。在不良土质改良过程中,要根据工程需要,选择最适合添加剂种类和掺量,改善不良土质的物理、力学指标能,从而达到工程要求。
  参考文献:[1]程菲菲.公路施工中软土地基的处理[J].科技致富向导,2013(29).[2]王玉娟.高速公路不良土质改良的施工工艺与质量控制[J].现代公路,2013(1).
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