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钢渣处理软土路基的应用

2021-07-24 03:22:10| 来源:| 编辑:| 点击:0次

钢渣处理软土路基的应用

在路基施工中,经常遇到荷塘、池塘、稻田常年积水的浅水区域形成的软土路基地段。为有效解决软土路基因素造成的路基质量问题,笔者在大量翻阅国内外有关文献和技术资料的基础上对钢渣工程特征、施工工艺设计、施工质量控制进行了理论分析,并具体制定了施工方案。

一、钢渣加固路基的原理

钢渣材料具有良好的颗粒级配和工程填筑特性,其化学成份和力学特性有利于路堤强度和稳定性的提高,颗粒组成决定了其具有足够的水稳定性。

1.钢渣内的 CaO 吸收一定水份,与水发生化学反应生成Ca(OH)2,并与其中的铁、铝等氧化物发生化学反应生成强度很高的水化物,从而使路堤硬化,形成强度较高的板体,其变形模量远大于原地基土,从而大大提高路堤强度。

2.钢渣路堤材料由于吸水后自身硬化,使松散材料产生一定的“内聚力”和“侧限作用”。另外,钢渣具有较高的内磨擦角,可增强土体抗剪强度,提高路堤体的抗滑稳定性。

3.钢渣属良好的渗水材料,地下水长期渗泡或水位浮动,造成的含水量变化,对路堤强度和变形影响很少,因而具有很好的水稳定性。

4.置换作用,以强度较高变形较小,稳定性好的散体材料取代承载力低,沉降变形大,稳定性差的软基土。

5.排水固结,钢渣属渗水材料,可作为路基以下及两侧原地基压缩固结时的良好排水通道,进而促使土体固结。

6.应力扩散,钢渣路堤本身强度和变形横量显著高于其下覆路基土,受荷后,具有应力扩散作用,从而减小下覆土的附加应力。

二、钢渣垫层的工艺设计与施工

1.基础资料数据

(1)夯实机械。老式吊车改装成的强夯机,夯锤生2T,提落高度10m时,自由落锤对路基表面所产生的压强为21l kg/cm2。(2)碾压机械。 21t振动压力机。(3)含水量控制。固含水量对粗粒填料压实变形影响很少,而且所用钢渣的天然含水量与击实试验的最佳含水量较接近,因而含水量采用天然含水量。(4)材料级配控制。采用钢渣自然级配为确保压实度的均匀性,去除粒径>20㎝的个别钢渣块体。(5)含泥量。控制钢渣含泥量不超过5%。(6)干密度控制。钢渣最大干密度采用23.7KN/m3,施工控制干密度不小于22.1KN/m3。(7)压实度。垫层压实度不小于93%。

2. 路基处理施工。根据施工工艺设计参数,首先将上部(1)层和(2)层软土清除,虚铺50㎝厚钢渣,然后用2T重锤搭夯一遍,整平后用21T 振动压路机碾压5遍,检测干密度合格后,再施工上一分层。含泥量较高的钢渣,须用清水冲洗干净后方可填筑。施工期间,质检人员认真检查,严格把关,确保每一道工序均达到设计要求。

三、软基处理效果检测

钢渣中堤压实效果检测分两个阶段进行。第一阶段是施工过程中,分层进行施工干密度测试从而求得压实度值检验每层压实质量;第二阶段是在路堤填筑完工后进行路基弯沉值的检测。

1.干密度检测。对于钢渣垫层采用灌水法测其干密度,每200米布置一个测点,各点均满足设计要求。

2.路基弯沉值检测。钢渣换填处理后路基实际弯沉值的检测,按照检测评定要求测得实际弯沉值平均1.84cm,满足设计要求,路基设计允许弯沉值2.5mm。

四、相关结论

1.软土路基是控制公路施工工期,制定工程质量的关键路段,必须选择有效的地基处理措施,进行整治钢渣垫层加固技术是处理该类路基的有效方法。

2.钢渣属工业无机碎石土类,粗料含量高,级配良好,具有良好的填筑性能,压实后可达到很高的压实度。

3.钢渣的粒变成分决定了其具有良好的水稳定性,钢渣化学成分又使其具有较好的水硬性,填筑体的强度可吸收水分而逐渐提高,显著增强路基的抗滑稳定性和水稳定性。

4.采用钢渣处理软土路基可就地取材,工艺简单施工方便,工期短,造价低,可取得较明显的技术的经济、社会、环境三大效益。

总之,软土路基在公路路基施工中经常遇到棘手的问题,处治不当,就会影响路基的稳定性,无法保证路基的质量。当前,虽然对软土路基的处治的方法有多种,但各有利弊,很难说哪一种方法就是绝对成功的。因此必须因地制宜,结合工程的实际情况,标本兼治,彻底处理软土路基,消除隐患,确保路基质量。

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