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淺談市政道路工程軟土路基施工技術(shù)

2014-09-15 02:38生玉香
科技視界 2014年24期
關(guān)鍵詞:土質(zhì)軟土市政道路

生玉香

(山東華城建設(shè)工程有限公司,山東 東營(yíng) 257500)

1 道路工程軟土地基的概述

由于我國(guó)各地地勢(shì)地貌存在明顯的差異性,軟土地基程度不同,目前還沒有統(tǒng)一的處理標(biāo)準(zhǔn)和方法,加上工程規(guī)模和要求各異,使得軟土地基處理更加困難。在實(shí)際道路施工中,需綜合多方面因素考慮,在符合工程要求、質(zhì)量得到保障的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)造價(jià)、工期、技術(shù)、環(huán)境之間的協(xié)調(diào),選擇最佳方案。軟土地基土質(zhì)較差,組成部分以黏土和淤泥土居多,沙土、泥炭次之,因壓縮性高、含水量多,導(dǎo)致孔隙較大,土質(zhì)較為疏松,以至于強(qiáng)度、剛度不足,承載力薄弱,是道路施工中的難點(diǎn)。而且,軟土地基的結(jié)構(gòu)性很是明顯,局部一旦被擾動(dòng)破壞,整個(gè)結(jié)構(gòu)都會(huì)隨之破壞,穩(wěn)定性大幅下降,易出現(xiàn)坍塌、沉降或滑動(dòng)現(xiàn)象,輕則破壞工程質(zhì)量,重則威脅生命安全。在每年的道路建設(shè)中,因軟土地基處理不到位而釀成的安全事故不在少數(shù)。因此,必須加大軟土地及處理力度,采取合理有效的方法對(duì)軟土進(jìn)行加固,以提高其承載力,進(jìn)而保證施工工程質(zhì)量。

2 軟土地基的特性

2.1 各向異性

軟土結(jié)構(gòu)是由多年沉淀形成的,因此,在黏土內(nèi)部有著明顯的分層。地質(zhì)學(xué)告訴我們,這樣的沉淀軟土結(jié)構(gòu)每一層代表一個(gè)年代的地質(zhì)條件,同一層的土質(zhì)結(jié)構(gòu)是相同的。因此,在軟土結(jié)構(gòu)中,每一層在橫向上存在著各向同性。但是軟土各個(gè)層次之間都是由不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的,所以在軟土結(jié)構(gòu)的縱向上具有各向異性。

2.2 抗剪強(qiáng)度低

軟土土質(zhì)松軟,這樣的土質(zhì)很難抵抗剪應(yīng)力的作用。而抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)就決定了這樣的地基在承受較大載荷處的沉降比較明顯,而相對(duì)載荷較小的地方沉降程度也較低,于是就會(huì)導(dǎo)致路面形成裂縫等情況。

2.3 塑形體積應(yīng)變

軟土結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在著較大的空隙,在軟土各個(gè)方向施加應(yīng)力后,軟土顆粒會(huì)在內(nèi)部調(diào)整位置,壓縮空隙,使軟土結(jié)構(gòu)更加緊密,密度更大。由于這樣的壓縮是壓縮軟土顆粒之間的空隙,因此在壓縮后將會(huì)保持現(xiàn)有形狀,不會(huì)恢復(fù)到原始的體積和形狀,這就造成了一旦軟土地基處理不當(dāng),無法通過減輕載荷進(jìn)行調(diào)整,而必須重新對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行處理,這樣,就要求軟土地基施工必須高質(zhì)量地一次性成功。

2.4 明顯的結(jié)構(gòu)性

由于軟土的形成方式,使得軟土擁有比較明顯的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)一旦受到局部破壞,就可能影響到整個(gè)軟土結(jié)構(gòu),導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)成為流動(dòng)狀態(tài)。因此,在施工過程中應(yīng)該重點(diǎn),注意不要過分?jǐn)_動(dòng)軟土。

3 市政道路施工中軟土地基的施工技術(shù)

市政道路建設(shè)在軟土地基上進(jìn)行施工時(shí),首先要考慮的是地基的沉降和穩(wěn)定性。軟土地基的沉降原因主要有兩點(diǎn),一種是地基固結(jié),一種是地基變形。處理不同的軟土地基應(yīng)該采取不同的方法,因此,在充分了解軟土地基結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)于軟土地基的施工方法掌握十分重要。市政道路軟土地基的施工方法主要有以下幾種:

3.1 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是利用地基排水的固結(jié)特性,在公路道路工程建造之前,對(duì)地基進(jìn)行加荷預(yù)壓,使地基強(qiáng)度加固的有效措施。為了促進(jìn)地基排水固結(jié),要在粘性土地基中設(shè)立垂直排水柱,從而增加了抗剪強(qiáng)度,通過深層復(fù)合地基加固和采用深層排水固結(jié)可以提高軟土地基的承載能力。排水固結(jié)法多數(shù)都和緩速填土法或加載法共同使用,一般很少單獨(dú)使用;軟土結(jié)構(gòu)中含水量較高是其明顯特點(diǎn),排水之后,可以降低軟土結(jié)構(gòu)的含水量,不僅能夠提高地基的應(yīng)力破壞極限,還可以大大提升軟土地基的滲透能力,使地基的材料發(fā)生變化,從而提高地基的穩(wěn)定性。同時(shí)確保工地機(jī)械作業(yè)的條件。表層排水法適用于含水量較高、地質(zhì)較好的軟土結(jié)構(gòu)。主要方法是施工前在土地表層挖好排水溝,從而將地基內(nèi)部的地表水引出。這樣可以得到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的地基結(jié)構(gòu)。

3.2 粉噴樁加固處理法

清除障礙,保持場(chǎng)地的平整,當(dāng)施工的場(chǎng)地不能滿足機(jī)械行走要求的時(shí)候就要鋪設(shè)碎石和砂土墊層;對(duì)于低洼的施工場(chǎng)地就要采用回填粘性土的方法。在進(jìn)行粉噴樁施工之前要準(zhǔn)備施工場(chǎng)地工程地質(zhì)報(bào)告、土工試驗(yàn)報(bào)告、原地面高程測(cè)量資料和數(shù)據(jù)表、粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖等。粉噴樁施工工藝都是根據(jù)設(shè)計(jì)的要求實(shí)測(cè)和配比進(jìn)行的,同時(shí)各項(xiàng)的參數(shù)都是由試樁程序來準(zhǔn)確的確定。

3.3 加載法

加載法預(yù)先促進(jìn)軟土地基的沉降,增加了地基的強(qiáng)度,防止填土路面沉降被破壞。地基固結(jié)沉降的方法主要是減少間隙水壓提高效應(yīng)力法和地基增加總壓法。減少間隙水壓提高效應(yīng)力法是依靠大氣的壓力加載促進(jìn)固結(jié)大氣壓加載法,地基增加總壓法是利用填土荷載式填土加載法。降低地下水法適用在上部和中間有砂層的地基,要在施工區(qū)間打入鋼板來圍護(hù),這樣能降低地下水位,同時(shí)也不會(huì)影響周圍的環(huán)境。填土加載法和自沉?xí)r間、載荷重量都是有必然聯(lián)系的,其目的是路面鋪裝完殘余的沉降量得到控制,當(dāng)難以保證地基穩(wěn)定和加載重量過大的時(shí)候應(yīng)該考慮與緩速加載法結(jié)合使用。在施工的過程中要進(jìn)行全面動(dòng)態(tài)觀測(cè),因?yàn)槌两岛蛯?shí)踐關(guān)系難以預(yù)測(cè),必須要確定預(yù)載后殘余的沉降量,防止地基被破壞。

3.4 擠密法

擠密法也是施工中運(yùn)用得比較廣泛的軟土地基處理方法,它是通過利用擠密樁間土,將樁孔用灰土或者素土分層密實(shí)夯填。由于使用的土質(zhì)類型不一樣,其方法略有差異,使用素土的稱為土樁擠密法,使用灰土的稱為灰土樁擠密法。該方法主要適用于厚度大的填土地基以及濕陷性黃土,使用方便,能夠就地取材,并可以進(jìn)行深層擠密和原位處理。從而形成樁體,利用沖擊和振動(dòng)的方法,在軟土地基中成孔,并填入砂、碎石、卵石、礫石等等,該方法能夠形成大直徑密實(shí)砂石樁體,在道路軟土地基處理中具有良好的效果。

4 結(jié)束語

公路路基作為公路道路的重要部分,保證其足夠的穩(wěn)定性以及強(qiáng)度是保證工程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。公路軟土地基的處理作為直接關(guān)系到保持道路狀況良好的因素,同時(shí)也是關(guān)系到行車安全以及行車速度的關(guān)鍵,在具體的施工中要根據(jù)軟土地基的變形特征及其作用因素,同時(shí)結(jié)合軟土的工程特性,因地制宜的制定施工方案。相信,隨著對(duì)于軟土研究的深入以及相關(guān)研究的不斷深入,軟土地基的施工一定會(huì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠、安全、投資少以及效益高的總體目標(biāo);從根本上確保了在軟土地基上市政道路工程施工質(zhì)量。

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