王國強(qiáng)
摘 要:當(dāng)前市政道路工程建設(shè)過程中出現(xiàn)處理軟土路基的情況非常普遍,因此為了保障道路工程質(zhì)量,在市政道路工程建設(shè)施工時(shí),必須從各方面綜合考慮,采取合理適用的路基處理方法與處理措施,提高路基承載力,減小不均勻沉降,從而保證市政道路安全和正常使用?;诖?,本文闡述了軟土路基的主要特征以及軟土路基對(duì)市政道路工程的主要影響,對(duì)市政道路工程建設(shè)中的軟土路基處理技術(shù)及其措施進(jìn)行了探討分析。
關(guān)鍵詞:軟土路基;特征;市政道路工程建設(shè);影響;處理技術(shù);措施
1 前言
隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn),促進(jìn)了市政道路工程建設(shè)發(fā)展,同時(shí)市政道路工程建設(shè)中的軟土路基處理也不斷增多。而軟土路基具有低強(qiáng)度、較高壓縮量的軟弱土層,絕大多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì),其具有高含水量、較大孔隙、強(qiáng)壓縮性、弱透水性、強(qiáng)靈敏性等特征,其對(duì)市政道路工程建設(shè)具有重要影響。因此為了提高市政道路工程質(zhì)量,所以必須加強(qiáng)對(duì)市政道路工程中的軟土路基進(jìn)行處理。
2 軟土路基的主要特征分析
軟土路基的特征主要表現(xiàn)為:(1)低承載力。軟土路基抗剪強(qiáng)度很低,天然路基承載力一般不大于60KPa,不排水抗剪強(qiáng)度一般小于30KPa,未經(jīng)處理加固,通常無法滿足承載要求,處理加固不善,往往由于路基承載力不夠造成路基倒坍、結(jié)構(gòu)破壞等質(zhì)量事故。(2)滲透性差,處理難。軟土具有親水性,滲透性很差,土體中得水分大部分與固體顆粒形成結(jié)合水,內(nèi)部水分很難排除,因此夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)等通常的加固原理很難對(duì)其產(chǎn)生本質(zhì)性的工程性能改良。(3)高壓縮性。軟土由于孔隙比大,土體顆粒間結(jié)構(gòu)不連續(xù),而具有高壓縮性的特點(diǎn)。軟土路基固結(jié)周期長,承載后變形大,長期不能穩(wěn)定,容易造成地面大面積下沉、基礎(chǔ)底板不均勻沉降,梁柱等結(jié)構(gòu)件開裂等問題,從而影響正常使用性能,進(jìn)而造成路基結(jié)構(gòu)破壞等。(4)大孔隙比。由于其形成條件和土體顆粒組成的內(nèi)在特性,軟土土體顆粒之間空隙很大,天然空隙比通常大于1,土體含水量通常處于飽和狀態(tài),天然含水量接近或大于液限。(5)高靈敏度、不穩(wěn)定。軟土結(jié)構(gòu)非常靈敏,易于破壞,其靈敏度在3~16 之間,受到擾動(dòng)(振動(dòng)、攪拌等)后,強(qiáng)度顯著降低,且很難恢復(fù)。同時(shí)軟土具有流變性,變形持續(xù)發(fā)生,沉降穩(wěn)定歷時(shí)長,一些深厚的軟土沉降持續(xù)數(shù)年甚至數(shù)十年之久。
3 軟土路基對(duì)市政道路工程的主要影響
軟土路基對(duì)市政道路工程的影響主要表現(xiàn)為:(1)導(dǎo)致路面沉降的影響。路面沉降問題是在市政道路建設(shè)過程中最常見的問題之一,市政道路工程施工單位在施工過程中因操作不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致一系列問題而未及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施進(jìn)行處理,從而導(dǎo)致施工質(zhì)量嚴(yán)重下降。部分施工單位由于施工技術(shù)缺乏,未能較好地控制路基工程的壓實(shí)度,致使工程的穩(wěn)定性下降。由于在市政道路過渡段結(jié)構(gòu)排列不科學(xué),在橋頭出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象,既不舒服同時(shí)也會(huì)影響出行安全,甚至?xí)l(fā)橋頭搭板坍塌斷裂。與此同時(shí),環(huán)境因素引發(fā)路面沉降問題也不容小覷,市政道路過渡段經(jīng)雨水侵蝕,進(jìn)而導(dǎo)致路面沉降現(xiàn)象發(fā)生。(2)導(dǎo)致路面侵蝕的影響。市政道路路面主要是由碎石以及水泥等顆粒細(xì)料組成,這些原料禁不起雨水沖擊,大多在鋪設(shè)結(jié)束后引發(fā)侵蝕現(xiàn)象,進(jìn)而破壞原料自身的緊密程度。在雨天施工的情況之下,此類現(xiàn)象更加凸顯,已鋪設(shè)的路面在雨水的沖刷之下會(huì)逐漸松散,從而影響往后的路面穩(wěn)定性。
4 市政道路工程建設(shè)中的軟土路基處理技術(shù)及其措施分析
4.1 市政道路工程中的軟土路基處理技術(shù)分析
軟土路基處理的基本方法:一種是對(duì)軟土路基通過相應(yīng)的工程技術(shù)進(jìn)行處理;另外一種是采用自然沉降的方法,即為達(dá)到穩(wěn)定要求,采取堆載預(yù)壓的方式對(duì)路基進(jìn)行自然沉降。在市政道路建設(shè)過程中,基于軟土物理性能及其工程的特殊性,常規(guī)的路基處理方法及通常的加固原理很難對(duì)其工程性能產(chǎn)生本質(zhì)性的改良,即便是目前最為適用的預(yù)壓固結(jié)法在處理效果上也有一定局限,而且單一、常規(guī)的處理方法也無法達(dá)到理想效果。同時(shí)受場地條件、地層分布、軟土成因、施工方法、工程的特點(diǎn)等諸多因素影響,軟土路基處理要結(jié)合工程實(shí)際,因地制宜,針對(duì)具體情況采取合理適用的處理技術(shù)。(1)預(yù)壓排水固結(jié)處理技術(shù)。通常有真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓、真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓等方法,通過在軟土路基上施加荷載,使軟土路基逐漸排水固結(jié),預(yù)先完成變形沉降,并提高土體強(qiáng)度。本法適用于深厚的淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土路基,能對(duì)軟土路基工程特性進(jìn)行整體性的改良,但承載力提升有限,在工后沉降變形控制方面比較有利。(2)表層加固技術(shù)。對(duì)于軟土路基之上覆蓋有一定厚度的較好地層時(shí),可通過各種常規(guī)路基處理方法進(jìn)一步加固上部土層,使其形成硬殼層;也可對(duì)表層的軟土進(jìn)行在一定深度的換填、擠淤、灰土拌合等方法進(jìn)行表層加固。表層加固通過大幅提高表層土體的整體強(qiáng)度和承載力,減小荷載影響的深度,以滿足使用要求。(3)換填處理技術(shù)。常見的處理方法有直接將軟土挖出,采用級(jí)配砂石、粉煤灰、二灰土、水泥拌合土等進(jìn)行分層碾壓回填,也有強(qiáng)夯置換、動(dòng)力擠淤等方法。本法適用于厚度不大、下部有較好路基持力層的淺層軟土路基處理,同時(shí)也可用于開挖后局部的軟弱路基處理,尤其是工程體量不大時(shí),該法簡單方便、高效快捷。(4)置換加強(qiáng)--復(fù)合路基處理技術(shù)。通常采用的路基處理方法有水泥攪拌樁、旋噴樁、夯擴(kuò)碎石樁等,通過在軟弱路基中植入強(qiáng)度、承載力遠(yuǎn)高于軟土的加強(qiáng)樁體,形成復(fù)合路基以達(dá)到改善路基強(qiáng)度的目的。該法適用于軟土厚度較大的淺層軟土路基處理,但隨著軟土厚度的增加,處理效果也越來越不理想,而且造價(jià)也比較高昂,不太經(jīng)濟(jì)。該法能大幅提高路基承載力,對(duì)于對(duì)變形沉降控制不太嚴(yán)格的簡單工程,比較適用。
4.2 市政道路工程中的軟土路基處理措施
除了上述的路基處理方法外,市政道路工程建設(shè)中的軟土路基處理,還須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工中采取科學(xué)合理的處理措施,具體體現(xiàn)在:(1)結(jié)構(gòu)措施。選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ),提高基礎(chǔ)的剛度和整體性,減小基底附加壓力,減小不均勻沉降。充分利用表層硬土,合理設(shè)置基礎(chǔ)深度,采用淺埋基礎(chǔ)方案,避免上部硬土層被刺穿破壞,盡量降低下部軟土的附加應(yīng)力。(2)設(shè)計(jì)措施。設(shè)計(jì)應(yīng)力求體形簡單、荷載均勻,過長或復(fù)雜的結(jié)構(gòu),應(yīng)設(shè)變形縫。注意減小荷載和軟土路基的附加應(yīng)力。(3)施工措施。合理安排施工順序,一般應(yīng)先施工高度大、重量重的部分,后施工高度低和重量輕的部分,并盡可能加大兩者間的時(shí)間問隔,以減少部分差異沉降??刂剖┕に俣群图虞d速率不要太快,使路基逐漸固結(jié),強(qiáng)度逐漸提高,這樣可使路基土不發(fā)生流塑擠出,避免路基工程產(chǎn)生局部破壞。基槽開挖時(shí)預(yù)留約20 cm 厚的保護(hù)層,避免擾動(dòng)土體而破壞土的結(jié)構(gòu)。若已被擾動(dòng),應(yīng)挖去擾動(dòng)部分,用砂、碎石回填處理。
5 結(jié)束語
綜上所述,目前市政道路工程建設(shè)經(jīng)常會(huì)遇到物理力學(xué)性質(zhì)差且分布面積較大的軟土。并且市政道路工程中的軟土路基因其難處理、低承載、高壓縮、大孔隙、不穩(wěn)定的特性,成為市政道路工程建設(shè)中的技術(shù)難題。隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速推進(jìn),使得道路工程的日趨增多,出現(xiàn)處理軟土路基的情況也日益普遍,因此對(duì)市政道路工程建設(shè)中的軟土路基處理技術(shù)與措施進(jìn)行分析具有重要意義。
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