陳忠
摘 要:在我國,道路行業(yè)規(guī)范對軟土路基的定義是:孔隙比大、壓縮量高、透水性差且強度較低的軟弱土層,多數(shù)軟土地基中都含有有機物質(zhì)。在道路施工過程中,如果不對這些軟土地基進行正確、及時的處理,就很有可能造成道路路面發(fā)生變形、下沉、開裂甚至坍塌等嚴重問題,進而導致整個道路工程的建設受到破壞,以至于影響未來道路的正常使用。
關(guān)鍵詞:道路;施工;軟土地基處理
近年來,國家加大基礎設施的投入,帶來了大面積、大規(guī)模的道路建設,這在給施工單位提供機遇的同時也提出了挑戰(zhàn),尤其是技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。我們知道,中國地域廣闊,路基結(jié)構(gòu)復雜,軟土地基現(xiàn)象十分常見,因此當前對軟土地基的施工處理顯得至關(guān)重要,這就需要我們的施工技術(shù)人員采取合理的措施進行處理,以利于道路工程的順利施工建設。下面先從軟土地基的危害形式和處理技術(shù)的影響因素談起。
1 道路施工中軟土地基的危害形式
在道路施工中,必須采取有效措施對軟土地基加以處理,這是因為軟土地基的危害較大。尤其在道路施工中,軟土地基的問題十分常見,若不及時處理后果不堪設想。根據(jù)施工經(jīng)驗對其危害形式進行的思考和總結(jié),如下:
1.1 浸水沉陷破壞導致路堤的銜接處發(fā)生沉降是軟土地基的主要危害之一。我們發(fā)現(xiàn),在道路中部分排水不暢的路段,因為水對路基的侵入嚴重,當受到行車荷載、土體自重等因素的影響時,路基就極容易發(fā)生銜接處沉降、變形、開裂的現(xiàn)象,嚴重影響路面行車質(zhì)量。
1.2 剪切拉裂破壞導致路堤側(cè)向發(fā)生整體滑動是軟土地基的另一個危害。剪切拉裂破壞是軟土地基在振動荷載作用下引起的破壞現(xiàn)象,由于此時的土基強度下降,造成軟土層發(fā)生側(cè)向整體滑動,路基就開始不均勻沉降,車道出現(xiàn)沉陷或隆起現(xiàn)象,導致整條道路的嚴重破壞。
2 道路施工中軟土地基處理的影響因素
在確定了軟土地基的危害形式和危害后果之后,我們需要對影響軟土地基的因素進行充分而詳盡的分析,從而做出周密的處理措施,最大限度地避免處理不當造成的各種損失。
2.1 地基狀況。地基狀況包括土質(zhì)狀況和土層分布狀況。我們都知道,軟土地基經(jīng)過擾動之后,其強度就會降低,土質(zhì)開始發(fā)生流動。因此施工時應盡量避免對地基的擾動,根據(jù)具體的土質(zhì)條件選擇合適的處理方法。另外,如果遇到軟土層比較淺的情況,就只需要對這些土層的表面做一些簡單的處理,相反就需要采取其它有效措施,比如采取荷載壓重法等。
2.2 道路等級。通常,等級越高的道路其平整度的要求也越高,剛好地基的處理對平整度影響頗深,所以對于道路等級較低的地區(qū),可以采取先鋪簡易道路路面的辦法,然后等地基沉降基本結(jié)束時再按規(guī)定要求嚴格鋪設標準路面,這樣做的好處在于可以有效地降低施工成本。
2.3 施工環(huán)境。毋庸置疑,道路施工或多或少會影響周邊的環(huán)境,如果道路施工時振動壓實產(chǎn)生的噪音較大或造成的地下水位變化大時要尤為注意,這些因素也在軟土地基處理需要考慮的范圍之內(nèi)。如果軟土地基附近有建筑物,處理時就要考慮土層沉降和剪切變形對建筑物造成的負面影響,盡可能地避免損失的發(fā)生。
3 道路施工中軟土地基的處理方法
當前,在道路施工實踐中,對軟土地基的處理方法有多種,只是我們在采取這些方法時需要靈活考慮,包括實際條件、經(jīng)濟性以及操作難易程度等。下面對幾種常用的處理方法進行歸納:
3.1 換土法。換土法是一種傳統(tǒng)的軟土地基處理方法。在道路施工時挖出地基中一定范圍內(nèi)的土后,換以砂、石等材料進行分層壓實,從而把它作為基礎的持力層。這種軟土地基處理方法要注意選用性能穩(wěn)定的填充材料,在遇到軟土層厚度不大時使用效果極佳。具體操作方法是:首先挖掉軟弱土層,接著在路基底部鋪上一層碎石,然后填入砂或砂礫即可。
3.2 強夯法。強夯法即為了提高軟弱地基的承載力,用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。該軟土地基處理方法是我國于上個世紀60年代引進的,因其設備要求低、經(jīng)濟、快速、效果顯著而被廣泛使用。其處理步驟具體是:(1)首先將施工場地清理平整、干凈;(2)標出第一個夯點位置并測量出場地的高程;使用起重機,使夯錘處于夯點處;(4)測量夯前錘頂高程;(5)將夯錘起吊到預定高度,并開啟脫鉤裝置,等到夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程(不斷重復此步驟)。
3.3 排水固結(jié)法。該軟土地基處理方法主要用于處理地基的沉降和穩(wěn)定問題,其主要原理是使地基在荷載的作用下,通過布置豎向排水井的方式,使土中的孔隙水逐漸排出,孔隙比減小,從而使地基發(fā)生固結(jié)變形,地基土的強度隨之增長。通常采用的方法有堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法和電滲排水法四種,道路路基中粘土較多,采用這種方法最為適宜,目前施工中應用也較多。
3.4 高壓噴射注漿法。該處理方法最初源于日本,是在化學注漿法的基礎上發(fā)展而來的。簡單地說,就是利用鉆機鉆孔把帶有噴嘴的注漿管插到土層的相應位置后,以高壓設備使?jié){液成為20MPa以上的高壓射流,從噴嘴中噴射出來使之沖擊破壞土體。相較而言,這種方法操作更加簡便,成本較低,在道路施工建設中長期被采用,在改善軟土地基方面的效果較好。但是這種方法也有缺點,那就是對于少數(shù)比較特殊的軟土地基效果較差,因此,在道路施工中軟土地基處理時,要結(jié)合軟土地基的實際情況,合理、慎重地選擇處理方式。
3.5 深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制的深層攪拌機械,在軟土地基中把軟粘土和固化劑強制拌和在一起,使兩者結(jié)成整體性好、強度高的地基土,能夠起到增加軟土地基穩(wěn)定性的作用。值得注意的是,該方法在處理過程中必須把握好攪拌時間,掌握好攪拌技巧。使軟粘土和固化劑進行充分的融合與攪拌,若攪拌不充分,軟土地基就不能固結(jié)在一起,嚴重影響地基施工處理。
3.6 加筋法。加筋法就是在道路路基軟弱處加入特殊材料的軟土地基處理方法,也叫加筋地基法。具體做法是先將地基下的軟弱土層全部挖去,接著鋪設一定厚度的砂石墊層,然后加入適量的土工合成材料以形成加筋墊層,最后進行充分地壓實作業(yè)。這種處理方法對改善軟土地基的承載力效果較好,而且十分經(jīng)濟,適合道路施工中的軟土地基處理。
4 結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)階段人們對道路施工中軟土地基的處理方法有很多,各種方法都有其獨特的優(yōu)缺點,我們在具體的道路施工建設中,應當綜合考慮施工路基的實際情況和各項影響因素,最大限度地避免不當施工,要盡可能地選擇最科學、最合理、最經(jīng)濟的處理方法。
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