朱今異
摘要:軟土地基具有極大的危害性,再加上對(duì)其處理不當(dāng),就會(huì)造成地基失穩(wěn),使構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降,以至于公路工程竣工后的運(yùn)行狀況和使用壽命受到嚴(yán)重影響。本文對(duì)公路施工中軟土地基的特性已以及公路軟土路基施工處理措施進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
關(guān)鍵詞:軟土地基;施工技術(shù);處理措施
一、軟土地基的特性
1、不均勻,由于軟土在沉積過程中環(huán)境的變化,多具有微層理構(gòu)造,在軟土中夾有數(shù)量不等的薄層砂層、粉土等,雖然這些夾層有利于軟土的沉降固結(jié),但粉土和砂土的沉降量要比軟土沉降量小,會(huì)引起路基的不均勻性沉降。
2、觸變形,由于軟土抗剪強(qiáng)度較低,在受到振動(dòng)或擾動(dòng)后,其土體結(jié)構(gòu)將被破壞,強(qiáng)度大幅降低,易產(chǎn)生地基的側(cè)向滑動(dòng)、沉降和基礎(chǔ)下土體的擠出等現(xiàn)象。
3、高壓縮,軟土屬高壓縮性土,其壓縮系數(shù)較大,一般為0.7~1.5MPa-1,最高可達(dá)3.5MPa-1,該類土在建筑荷載長(zhǎng)期作用下有如下特征:建筑物沉降量較大而不均勻、沉降穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng)。
二、軟土地基對(duì)路面的損害及其危險(xiǎn)性
軟土地基承載著地基的所有重量,它是我國(guó)公路建設(shè)的重要前提,并且對(duì)路面的穩(wěn)固性與穩(wěn)定性發(fā)揮著極大的作用。目前由于我國(guó)在軟土地基建設(shè)施工技術(shù)方面存在很大的不足之處,從而使路面會(huì)經(jīng)常性的遭到損壞、地基向地下沉降等嚴(yán)重的問題,通過這些經(jīng)常出現(xiàn)的問題,總結(jié)歸納有以下兩大方面的危害。
1、軟土地基硬度及其穩(wěn)固性差,隨著重量的不斷加大使軟土地基的抗擠壓能力下降時(shí),路面的工程就會(huì)發(fā)生大面積或局部面積的破壞,從而發(fā)生路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺(tái)破壞。
2、流動(dòng)變換性明顯,軟土地基在超過路面上部負(fù)荷量以及路面外部負(fù)荷量時(shí)會(huì)使路面發(fā)生下沉,從而嚴(yán)重影響日常公路路面的正常使用。更為嚴(yán)重的是當(dāng)路面發(fā)生局部下陳時(shí)會(huì)造成公路路面的破裂,使其自身結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處差異沉降,引起橋頭跳車,涵身、通道凹陷,沉降縫拉寬而漏水,路面橫坡變緩、積水,從而引起路面損壞等,甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)路基因失去穩(wěn)定性而遭到破壞,出現(xiàn)路面沉陷、橋頭跳車等病害。
三、軟土地基的施工技術(shù)重點(diǎn)
1、選擇正確的處理方法
在軟土地基處治正確處理前,應(yīng)先復(fù)核處治方案的可行性,以及有一個(gè)具有實(shí)施性的合理設(shè)計(jì)以及材料的選定并且根據(jù)不同的地質(zhì)就近取材,節(jié)省時(shí)間與運(yùn)輸成本。
2、合理確定機(jī)具組合、材料級(jí)配和配合比
在確定處治方案后,應(yīng)根據(jù)方案確定合理的機(jī)具組合,使得軟土處治的施工更規(guī)范便捷。在進(jìn)行原材料的混合配比前,實(shí)驗(yàn)工程師要進(jìn)行實(shí)地考察,根據(jù)取樣分析對(duì)其進(jìn)行合理正確的配合比例,以此加強(qiáng)土體組合后路面的堅(jiān)固性并且合理使用材料,做到不浪費(fèi)材料。
3、有關(guān)排水與加壓系統(tǒng)
排水系統(tǒng)的暢通能夠促使地基固結(jié)的速度加快,一方面,要解決好排水系統(tǒng)的通暢與加快流速,另一方面要做好對(duì)地面的合理加壓以此有助于地面向下加快沉降。一般的做法就是首先,在土體的地基里安置好排水系統(tǒng),使其形成完整的排水體系。其次,就是對(duì)其加壓,我們習(xí)慣性采用堆壓,有等載預(yù)壓和超載預(yù)壓,提高軟土固結(jié)速度??偟膩?lái)說,排水與加壓系統(tǒng)是按照一定順序進(jìn)行的,兩者有著一定的聯(lián)系。
四、公路軟土路基施工處理措施
1、加載法
加載法依靠的主要是加載技術(shù),而該技術(shù)主要是"采用認(rèn)為壓制的方法來(lái)改善軟土的土質(zhì)狀況,應(yīng)用重型壓路機(jī)對(duì)軟土進(jìn)行反復(fù)壓實(shí),以排除軟土中的空隙和水分,將軟土壓制成符合道路路基施工要求的土壤。",在運(yùn)用該技術(shù)實(shí)施軟土地基加載壓實(shí)時(shí),要注意時(shí)刻對(duì)土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),切實(shí)保證壓實(shí)的實(shí)際效果,保證工程施工質(zhì)量。該技術(shù)是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的一種軟土地基處理方式,效果明顯,操作方便,是很多工程中常使用的主要方式,這種技術(shù)的廣泛使用,不但能夠提高公路路基的承載力和穩(wěn)定性,還能夠在一定程度上節(jié)省工程成本。
2、置換法
置換法也稱為置換技術(shù),使用該種方法進(jìn)行軟土地基處理能夠在一定程度上提高地基的耐用性,對(duì)延長(zhǎng)公路的使用壽命以及方便養(yǎng)護(hù)等都是有好處的。這種施工方法通常情況下是應(yīng)用在地表,而且厚度要相對(duì)較小的地區(qū),一般要在2.5米以下時(shí)所進(jìn)行的,這種方法實(shí)施起來(lái)比較簡(jiǎn)單。置換法的具體實(shí)現(xiàn)方式如下。首先,開挖法。開挖法適用范圍是"小范圍的厚度較小的軟土",在挖掘過程中,一定要挖出路拱,這樣能夠保證軟土中的水分順利排出,能夠加快軟土的固結(jié)速度,提高工程施工的效率。其次,填砂法。對(duì)于填砂法來(lái)說,控制的重點(diǎn)在于材料的選擇和換填的厚度等。對(duì)于該方法來(lái)說,其最宜使用在常年積水的洼地地區(qū),但是,軟土地區(qū)的表層不能夠存在硬殼。施工過程中要"從路基中心開始,按照等腰三角形向前對(duì)稱拋填,使淤泥和軟土向兩側(cè)擠出。"如果軟土層的橫坡角度大于1:10時(shí),則需要從高向低處拋填,最后進(jìn)行壓實(shí)處理。
3、碎石樁法
碎石樁軟土路基處理方法所需要的時(shí)間較短,對(duì)于提高工程施工效率,縮短工期有一定的好處。"碎石樁是利用一個(gè)產(chǎn)生水平向震動(dòng)的管狀設(shè)備,以高壓水流邊振邊沖在軟弱粘性地基中成孔,在孔內(nèi)分批填入碎石加以振密制樁,與周圍粘性土形成復(fù)合地基。",這就是碎石樁法所采用的原理。具體的施工過程大致如下,"平整原地面、機(jī)具定位、樁管沉入、加料壓密、拔管、機(jī)具移位。"這是碎石樁施工的大致流程,其中制樁的方法最好采用的是"連續(xù)加料自上而下逐段制樁"法,填料的數(shù)量需要根據(jù)具體的土壤條件來(lái)確定,通常情況下,在料的體積達(dá)到0.15到0.5之間時(shí)就需要對(duì)所填的料進(jìn)行振實(shí)處理,這樣就會(huì)保證工程施工質(zhì)量。
4、其他軟基處理方法
(1)水泥粉煤灰碎石樁是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥進(jìn)行拌和后,利用沉樁機(jī)械,振動(dòng)灌入地基中,制成一種具有黏結(jié)強(qiáng)度的非柔性、非剛性的亞類樁,它與樁間土形成復(fù)合地基,共同承受荷載,從而達(dá)到加固地基的目的。水泥粉煤灰碎石樁在群樁施工中應(yīng)注意樁的間距,樁距過小容易產(chǎn)生緊縮,樁距過大影響加固效果。
(2)塑料板排水加固軟基是將帶狀塑料排水板,用插板機(jī)插入軟土中,然后在土面加載預(yù)壓(或采用真空預(yù)壓),使土中水沿塑料板的通道溢出,并從砂墊層中排走,使地基得到加固,這種方法施工工期較長(zhǎng)。
(3)石灰粉煤灰(火山灰、鋼渣或黏土)樁的施工方法與深層石灰攪拌樁相似,只是在石灰中再添加粉煤灰、火山灰、鋼渣或黏土,采用摻合料后可有效防止石灰樁軟心。
結(jié)語(yǔ):
軟土地基的穩(wěn)定性差、透水性不良等特點(diǎn),這就加劇了軟土地基的施工的難度。所以軟土地基的處理,對(duì)道路的正常運(yùn)營(yíng)和良好路況有著重要的意義,也是保證行車安全和行車速度的關(guān)鍵。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。針對(duì)目前我國(guó)的公路軟土地基現(xiàn)狀加強(qiáng)管理和施工技術(shù),做好軟土地基的處理工作,保證公路工程的正常使用。
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