張云越
摘要:隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,公路建設(shè)也隨之發(fā)展。但是現(xiàn)在的公路等級設(shè)計要求也在不斷地提升中,公路軟土地基就是一個常見的問題。本文通過介紹了軟地基處理考慮因素,提出了公路施工中軟土路基的淺層處理方法和深淺層處理方法。
關(guān)鍵詞:公路施工;軟土路基;處理技術(shù)
前 言
隨著我國經(jīng)濟的突飛猛進發(fā)展,內(nèi)陸地區(qū),正在積極新建等級較高公路;多數(shù)等級較高普通公路深挖高填的路段多,路基填土高度較大(超過8米),路堤所處的軟土環(huán)境若未進行處理,將會給公路帶來不同程度的危害;軟土路基在交通量大的作用下, 很容易發(fā)生側(cè)滑和沉降現(xiàn)象。要處理好這些問題就必須對軟基進行深層或淺層處理
一、軟地基處理考慮方面
1.地基狀況
1.1分析土質(zhì)條件對路基的影響
對于黏性土的路基一般使用壓實法。對于砂性土的土質(zhì)就可以采用擠實砂樁法進行處理也可以采用振動壓實法。改善易液化的砂性土是很困難的,因為黏土擾動后,土質(zhì)的強度就會下降。在施工中采取的處理方法應(yīng)盡量不擾動地基。
1.2分析地基構(gòu)成情況
對于較淺軟土層,首先是處理表層。開挖換填法是處理構(gòu)造物基礎(chǔ)的最重要方法。如果軟土層比較厚,就應(yīng)該結(jié)合其他的方法處理,在土質(zhì)調(diào)查中不要忽視,7cm的砂層也是較好的排水層。軟土層比較厚而且沒有砂層,如果排水距離長,固結(jié)沉降就會需要很長時間,這時強度也會增長。
2.公路等級要求的道路性質(zhì)
公路道路的形狀。選擇處理方法時要考慮的重要原因是路堤的設(shè)計寬度與高度。壓重法不能完美的適用于穩(wěn)定性低而設(shè)計高度大的情況,; 一般來說,換填法容易對低而寬的路堤造成局部破壞。設(shè)計的路堤越寬越高,則地基產(chǎn)生壓力的深處黏土層沉降也越大,底部將越深。公路道路等級的設(shè)計要求越高,平整度要求也越高,軟地基沉降處理措施則越能發(fā)揮其功能。對于等級較低的情況,可先鋪簡易公路路面,等地基不再沉降后,再鋪常規(guī)的公路路面,這樣做可以節(jié)約資金。
3.公路施工的周圍環(huán)境
在公路施工過程中,周圍環(huán)境會受到一定的影響。比如說處理地基時,噪聲。地下水變化等,所以在選擇軟地基施工方案時就一定要綜合的考慮。對于地基弱路堤高的情況,周圍地基是很容易大的沉降或者隆起。所以,如果在路堤坡腳周圍建筑物時,應(yīng)綜合考慮減小沉降,同時還要限制剪切變形。如果在工程中這種方法不管用,就要首先保護周圍的建筑物,還可以用高架橋梁的方法。
二、軟土路基淺層處理方法
1.強夯法
為了增加地基的密實度,利用重物來強夯軟土地基,達到減少路基的沉降和提承載能力的目的,一般會適用于地基處理深度低于3米的濕陷性黃土,低飽和度粉土,雜填土,粘性土和素填土等。施工前,測量重夯地段,確定夯點及間距。夯擊3遍,從兩側(cè)向中部一排接一排夯擊,連續(xù)夯擊每個夯點4次。夯擊中隨時關(guān)注夯沉量,當最后兩擊平均夯沉量為1~2cm時便可以不再夯擊。
2.加筋土法
將土工柵格或土工織物等植入地基土中,兩者合二為一,使壓力擴散角增大,使得地基的承載能力提高,沉降減小。加筋土法廣泛應(yīng)用于由回填土形成的路堤,適用于粘性土,沙土和軟土等。
3.換填法
將軟弱土層祛除,用砂碎石回填并壓實。一般適用于淤泥質(zhì)土和黃土,人工回填土,適用深度小于5m。測量放樣,除掉路基坡腳所有的凍脹土、軟弱土。對各種材料的百分數(shù)進行標準試驗,找出合適比例方便施工。備料、拌和及攤鋪,自卸車按規(guī)定量將砂礫運至施工地點,保證配料的準確及均勻,然后用平地機攤平,直到達到規(guī)范要求均勻度和設(shè)計要求的深度為止。攤平應(yīng)控制厚度,不能破壞下承層,攤平寬度要和上次的攤平重疊50cm。
4.袋裝沙井法
袋裝沙井法具有質(zhì)量控制容易,施工簡易,造價低廉,理論成熟等優(yōu)點。袋裝沙井法屬于固結(jié)排水法的一種,是在軟弱地基中選取若干沙井,上面鋪砂墊層,然后砂墊層上鋪上土工布。通過提高排水速率,縮短排水長度起到增加排水的目的,從增加地基土的密實度,提高地基土承載能力。
三、軟土路基深層處理方法
1.排水固結(jié)加固法
排水固結(jié)加固法的機理是在軟基中使用袋裝砂井或者塑料排水板, 實現(xiàn)分級加載,軟土中的孔隙水不斷的排出,地基就會壓密沉降, 這時地基的強度也會提高。
1.1 塑料板排水。塑料板排水是塑料板插入軟層中, 在受壓情況下地基中的孔隙水就會沿著板中的深溝排出。在選擇塑料排水板時,就應(yīng)該選擇原生的塑料, 這樣就可以保證均勻,這樣就會減少出現(xiàn)折裂和拉斷的現(xiàn)象; 在使用過程中要垂直而下的插入,并且要滿足設(shè)計的深度要求和位置要求。最好不要讓塑料板偏斜和減短。
1.2 袋裝砂井排水。袋裝砂井排水就是使用塑料編制袋,袋內(nèi)裝有中粗砂,一旦裝滿就馬上拋入土中。這個方法的機理和塑料排水板相似,作用也相同。在一些砂料比較充足的地區(qū), 還是很經(jīng)濟的。在使用過程中,一定要注意直徑的變化, 確保打入土中的長度, 避免因重量大長的袋裝砂井拉斷。選取沙礫要雜質(zhì)少、粒徑粗, 避免堆放場地的泥土污染砂源。
2.土工織物法
土工織物法是采用編織式土工布和土工格柵,可單獨使用, 也可聯(lián)合使用。一般都是在深層處理后的鋪設(shè), 首先在地面鋪上約30cm厚的中粗砂,不僅僅可以增加土工織物的摩阻力,還可以發(fā)揮調(diào)整應(yīng)力的作用。在鋪設(shè)時通常采用張拉施工的辦法,然后固定兩端。這就可以增加軟基穩(wěn)定性,還可以減少路基基底的不均勻沉降 ,這樣總沉降量也就減少了。
3.復(fù)合地基法
復(fù)合地基,是指處理天然地基時,增強部分土體得到, 置換土體, 或在天然地基中添加加筋材料。
3.1 碎石樁。碎石樁是利用振沖器,在高壓水流下不停震動,這樣在軟土中就可以形成一個孔然后向孔內(nèi)充填碎石,這樣就形成了樁體, 就會和擠密土體形成了復(fù)合地基。這種復(fù)合地基施工快,但是材料成本高, 在工作中使用的機械比較多,這就造成了工程造價高,所以一般的施工條件下,盡量不用復(fù)合地基。
3.2旋噴樁、粉噴樁。它是用水泥作為固化劑,利用深層攪拌機械, 在地底深處將粉體或水泥等漿液經(jīng)攪拌后產(chǎn)生物化作用后形成的樁體,同樁周圍的加強土體結(jié)合一起形成復(fù)合地基,以增加抗剪力、基承載力和地壓縮模量,這樣外部就可以承擔比較大的荷載。旋噴樁、粉噴樁的優(yōu)點是污染少、加固深度大、施工快, 在路基過渡段和公路結(jié)構(gòu)物工程,特別是工期緊迫的一些路段比較常用。
四、結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,公路建設(shè)也隨之發(fā)展。但是現(xiàn)在的公路等級設(shè)計要求也在不斷地提升中,公路軟土地基就是公路施工中常見的問題。從我國目前的一些情況看,只有理論結(jié)合實踐,不斷的學(xué)習(xí)心的理論和研究新的理論,這個領(lǐng)域才可以有新的發(fā)展,在以后的學(xué)習(xí)工作中,要努力在公路工程軟土路基處理技術(shù)研究上取得新的成績。
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