田力
摘要:軟土地基抗剪強(qiáng)度要比正常地基差了很多,很多時(shí)候不能夠承受來自路面的過載負(fù)荷,很容易受外界因素的影響,在外力的作用下很容易變大,因此軟土地基經(jīng)常遇到的問題就是沉降變形與穩(wěn)定,增加了施工的難度, 如果在施工過程中處理措施不當(dāng),不僅僅會(huì)影響到工程的施工質(zhì)量,還會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)公路工程中軟土地基的特點(diǎn)、處理方法及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:公路 軟土 地基 施工 技術(shù)
中圖分類號(hào): X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
正文:
軟土地質(zhì)主要是指一定項(xiàng)目工程建筑中遇到的那種的含有粘土以及粉土的軟性土,由于受到其自身主觀以及客觀因素的影響,具有含水量整體較高、壓縮性能較于以前有所下降,而且整體透水性較差,承載性逐漸減弱,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也遭到一定程度破壞。如果在施工建設(shè)時(shí),對(duì)其處理不當(dāng),很容易造成整個(gè)工程地基失去穩(wěn)定性,進(jìn)而使得道路在建設(shè)時(shí)出現(xiàn)大面積沉降或者是不均勻沉降的情況。
一、軟土地基處理概述
現(xiàn)階段軟土地基加固處理的方法比較多,但是每一種加固處理方法都有自身的特點(diǎn),采用不同的處理方法得到的效果也會(huì)有所不同,所以應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際采用適合的加固處理方法。 軟土地基的加固處理的目的可分為下面兩個(gè)方面:
(1)沉降處理。主要是加速軟土地基的固結(jié)沉降和減小總的沉降量?jī)蓚€(gè)方面。例如砂井排水法、擠密砂樁法、超載預(yù)壓法等方法都是這種情況。
(2)穩(wěn)定處理。就是采用各種措施使軟土地基在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成沉降,從而達(dá)到路基的穩(wěn)定。像換填法、水泥粉煤灰碎石樁、反壓護(hù)道等方法都屬于這種情況。
這些年來,我國主要是從國外引進(jìn)先進(jìn)的公路建設(shè)技術(shù),在運(yùn)用國外軟土地基處理技術(shù)的同時(shí),不斷思考、創(chuàng)新慢慢的在實(shí)踐操作中發(fā)展屬于我們自己的公路工程建設(shè)中軟土地基處理技術(shù)品牌。引進(jìn)并發(fā)展國外地基處理技術(shù),如深層攪拌法、強(qiáng)夯置換法、土工合成材料、高壓噴射注漿法、振沖法等。經(jīng)過這些年的工程實(shí)踐然后結(jié)合實(shí)際情況自主研發(fā)了有些新技術(shù),如低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法、剛性樁復(fù)合地基法、真空預(yù)壓法等。
二、軟土地基的特點(diǎn)
軟土地基的主要是由有機(jī)質(zhì)土、孔隙較大的泥炭、松軟土以及松散砂土等形成的土層結(jié)構(gòu),在這些土層結(jié)構(gòu)中,主要包含粘土和粉土等細(xì)微顆粒,所以,這就使得軟土地基固結(jié)慢、變形大、強(qiáng)度低。軟土地基較大的含水量,使得施工標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到應(yīng)有的壓實(shí)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一、穩(wěn)定性與承載力的問題;二、沉降問題、三、另外,還有可能發(fā)生基坑滲水、管涌等現(xiàn)象,進(jìn)而破壞到周圍建筑物的穩(wěn)定性。 在路面和橋橋梁工程施工中,軟土地基的性質(zhì)是各不相同的,通常情況下,會(huì)因地而異、因?qū)佣?,造成極大的不可預(yù)見性。所以,在路橋施工軟土地基施工過程中,一定要嚴(yán)格施工,一旦疏忽,就有可能發(fā)生不必要的問題,進(jìn)而影響到工程的質(zhì)量,如:在了解是軟土地基的情況下,沒有進(jìn)行相應(yīng)的處理;在進(jìn)行施工前的勘查中,落實(shí)不到位,對(duì)于相關(guān)的調(diào)查不詳細(xì),數(shù)據(jù)也缺乏準(zhǔn)確性,進(jìn)而影響到后期的設(shè)計(jì)問題;施工不當(dāng),措施不當(dāng),路堤失穩(wěn)等等,這些都會(huì)影響到工程預(yù)期的效果。
三、路面軟土基施工的幾種方法
1、地基換填土法
1)開挖法分析
軟土地基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在一定程度上具有極不穩(wěn)定性,且地基路段的厚度較小,一般可以采用人工開挖作業(yè)的方法。在軟土地基開挖施工中,基地的坡腳位置要保持軟土的清潔性,以強(qiáng)化地基的強(qiáng)度。并將坡腳范圍做成規(guī)則的階梯狀,以便于后期的良好土質(zhì)的回填施工。在對(duì)于較大收縮性的軟土地基施工中,需要在路基與軟土層之間修筑一道護(hù)坡,以隔開路堤與軟土層。同時(shí),在處理極為疏松的軟土地基時(shí),可以在路基之外修筑一條便道,供人工開挖或機(jī)械作業(yè),以清理地基坡腳殘余的軟土。
2)填筑和壓實(shí)的施工技術(shù)
在填筑施工中,要特別注重填筑的充實(shí)性和滲水問題。據(jù)此,施工中,要基于地基狀況選擇合理的處理方法。一般情況下,可采用一邊開挖一邊換填的方法,也就是挖與填的施工是跟進(jìn)式的;而先地基開挖處理后填筑的施工方法,也廣泛運(yùn)用于填筑施工之中。同時(shí),在施工處理的過程中,要做好排水工作,構(gòu)建完善的排水系統(tǒng),以防止過量 積水而導(dǎo)致地基受腐蝕。并且,填筑的砂質(zhì)多以砂樂土為主,提高改善后的地基強(qiáng)度。
2、路基墊層法
路基墊層法旨在通過墊層砂石,來強(qiáng)化地基的強(qiáng)度。并基于水的自重力作用,把軟土層中的水排出至路基之外,進(jìn)而有效地提高了軟土層的堅(jiān)固性。。
1)墊層施工的技術(shù)要求
在軟土地基路段的施工中,要注意到軟土層薄而透水性差的特點(diǎn),于是在對(duì)于該類軟土層的處理施工中,基于換填的施工方式比太合適;而采用墊層的方法??梢杂行У乇荛_軟土的這些缺陷。在墊層施工中,主要是將軟土層中的水排出土層,進(jìn)而強(qiáng)化地基的堅(jiān)固性,并在砂石的墊層下,整體性的提高地基的強(qiáng)度。據(jù)此,在壓實(shí)施工中,要控制好負(fù)載量和加載速度,并以較慢的回填方法,來充分提高軟土層的強(qiáng)度。
2)墊層的鋪筑形式控制
墊層法旨在墊層排水。 在實(shí)際的墊層施工中,墊層的范圍控制十分重要,一般需要基于軟土層的范圍和橫向坡度等的因素,來綜合考量換填墊層的強(qiáng)度。墊層的材質(zhì)多以強(qiáng)度較大、穩(wěn)定性強(qiáng)的砂石為主,且國家規(guī)定公路墊層的砂石強(qiáng)度一般為四級(jí),砂石顆粒的大小一般為5cm以上。
3)墊層的鋪筑方式分析
砂石墊層的鋪筑施工前,要對(duì)于軟土層的地基進(jìn)行徹底的清理和修整,可以填筑一定程度的透水性較好的土質(zhì),這樣便于排水系統(tǒng)的構(gòu)建,以強(qiáng)化軟土的堅(jiān)固性。同時(shí),墊層鋪筑施工中,要強(qiáng)化墊層橫坡度的控制,為砂石回填施工創(chuàng)造好的條件。
墊層施工過程中,鋪筑施工質(zhì)量合格之后,需要合理地控制壓實(shí)的施工強(qiáng)度,以確保路基表面的平整度。并且分層碾壓的施工中,可以適當(dāng)?shù)奶砑铀?,補(bǔ)充砂石的含水量,進(jìn)而提高壓實(shí)施工的強(qiáng)度。同時(shí),層層碾壓施工中,一般需要進(jìn)行一層一層的循序漸進(jìn)的進(jìn)行,這樣可以充分壓實(shí)下面的底基層,這點(diǎn)可以有效地提高地基的穩(wěn)定性。
4)排淤泥法
該種方法就是采取一定的措施把軟土層中的淤泥進(jìn)行有效的排出,這種方法可以有效的填壓原有軟土層中的孔隙,進(jìn)而加強(qiáng)了地基的預(yù)應(yīng)力。該施工方法比較簡(jiǎn)單,不需要大型設(shè)備的參與。在實(shí)際的施工前期,需要做好淤泥面積的測(cè)量前期工作。并且要基于測(cè)量數(shù)據(jù),合理地計(jì)算出碎石回填量。在碎石拋設(shè)完工后,要確保碎石的鋪設(shè)高度高于軟土的淤泥層,寬度可以適當(dāng)?shù)拇笮?。同時(shí),碾壓施工也是該施工方法的關(guān)鍵,要基于地基狀況,合理的控制壓實(shí)施工強(qiáng)度,以確保路基的堅(jiān)固性和平整性。并在路基的施工面設(shè)置一定的隔水層,以便于分層碾壓施工的開展。在進(jìn)行該種加固方法時(shí),需要特別注意由于自重不均造成壩體的下沉度不一,進(jìn)而出現(xiàn)壩體傾斜的問題。因此,在進(jìn)行施工時(shí),需要合理的控制施工的進(jìn)度,并且控制好壩體自重的均衡。當(dāng)然,還有有些施工單位采用填砂石的措施,把軟土層中的淤泥進(jìn)行排出。并且在砂石中加入一定的凝固物質(zhì),對(duì)填注的砂石進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的加固。這種的排於加固法操作比較的簡(jiǎn)便,而且工程的成本投入比較的少。,在實(shí)際的軟土地基施工中,該種施工技術(shù)在一定程度上具有較大的局限性,在對(duì)于較嚴(yán)重的軟土地基施工中,該種施工方式的效果不明顯。
5)振動(dòng)水沖法
該施工技術(shù),首先通過一定的機(jī)械設(shè)備,對(duì)軟土層進(jìn)行深層鉆孔向鉆好的孔洞中注入水泥混合攪拌物。接著,對(duì)這些注入的水泥攪拌物進(jìn)行有效的夯實(shí)加固處理。這樣就可以很好的對(duì)軟土地基起到加固的處理。當(dāng)然,合理的設(shè)置孔洞數(shù),是該加固方法的關(guān)鍵。如果鉆孔數(shù)過多,不僅影響施工的工期,而且加大了工程成本的輸出;如果鉆孔數(shù)過于疏密,不能很好的起到整體加固的需求。
四、公路施工軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展新方向
1 公路軟土地基處理材料和技術(shù)新方法的發(fā)展
從公路工程的實(shí)際情況出發(fā),在原有技術(shù)支持的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新、發(fā)展許多新的方法。如碎石樁法,它能很好的處理深層地基的穩(wěn)定性。好技術(shù)也離不開好的材料,有機(jī)灌漿材料和無機(jī)灌漿材料都是軟土地基處理實(shí)用的物料選擇之一。放眼未來,在實(shí)踐與理論的結(jié)合中不斷提高公路軟土地基處理方法改善地基處理材料,進(jìn)一步提高地基處理的整體水平和能力,提高公路工程質(zhì)量。
2 軟土地基處理機(jī)械設(shè)備的發(fā)展
可變距雙軸深層攪拌軸深層攪拌機(jī)和深層攪拌機(jī)的研發(fā)在提綱工作效率上起了很大作用,而高壓噴射注漿機(jī)的出現(xiàn)大大擴(kuò)展了高壓噴射注漿法的使用范圍; 干法振動(dòng)碎石樁技術(shù)廣泛應(yīng)用得益于干法振動(dòng)成孔器的研制成功。
五、結(jié)語
軟土地基進(jìn)行加固處理是不可或缺的施工環(huán)節(jié),在公路施工當(dāng)中遇到軟土地基處理時(shí)我們可以選用的軟土地基處理方法有很多,具體到實(shí)際情況中如何選擇還需要我們根據(jù)具體情況進(jìn)行必要的選擇,要結(jié)合實(shí)際選擇最適當(dāng)?shù)?、最科學(xué)的、最先進(jìn)的、同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)效益最高的施工方法。
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