張威
【摘 要】軟基處理技術(shù)在市政道路施工中比較常見,軟基處理的方法也很多,軟土地基的處理質(zhì)量會直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力,是保證道路建成后安全及高效運營的關(guān)鍵。我國的地基處理技術(shù)發(fā)展迅速,其主要表現(xiàn)在各種地基處理方法得到應(yīng)用和普及。所以,對市政道路軟土路基處理新技術(shù)的研究十分重要。
【關(guān)鍵詞】深基技術(shù);軟土地基;市政道路施工
1.現(xiàn)有軟土地基處理方法存在的主要問題
1.1未能因地制宜選用合理、有效地處理方法,在選用地基處理方法方面存在一定的盲目性
例如,對飽和軟粘土地基不宜采用振密、擠密法加固技術(shù)。我們要依據(jù)地基加固原理和工程地質(zhì)條件,因地制宜選用合理、有效地處理方法尤其重要。另外,我們對技術(shù)上的可行性方案比較和優(yōu)化不夠。所采用的方法并不是較好的方法,也不是最好的方法。雖然工程問題是解決了,但是浪費了時間和金錢。
1.2未能正確評價各種地基處理方法的適用性
每種地基處理方法都有自己的適用范圍,每當我們在工程施工時遇到具體的問題就盲目擴大它的應(yīng)用范圍,所以,對這種情況施工單位更要特別注意。
1.3地基處理理論落后于實踐
從實踐—理論—再實踐的角度來看,實踐先于理論是一般性規(guī)律,對土木工程更是如此。倘若我們只重視理論研究,而缺乏對各種地基處理技術(shù)實踐也是發(fā)展中存在的問題之一。
1.4許多處理方法缺乏完善的質(zhì)量檢驗
完善的質(zhì)量檢驗手段是確保施工質(zhì)量的重要措施。但是,目前不少處理方法缺乏完善的質(zhì)量檢驗手段。
2.常見軟土地基處理方法
2.1表層處理法
表層處理的厚度要根據(jù)軟土物理力學性質(zhì)而定,一般規(guī)定為30~60cm,處理過薄效果差,過厚又不經(jīng)濟。壓實與養(yǎng)生是表層處理法的兩個重要環(huán)節(jié),用熟石灰、水泥以及離子穩(wěn)固劑穩(wěn)定軟土,需要處理的土應(yīng)在最后一次攪拌后立即壓實;用生石灰穩(wěn)定土,必須在拌和時初進行碾壓處理,待生石灰水解結(jié)束后再次碾壓處理。壓實后如果能有足夠的強度,就不必進行專門的養(yǎng)生,由于施工條件與土質(zhì)不同,處理土的強度增長也不均衡,所以應(yīng)做好一周時間的養(yǎng)生。
2.2強夯法
強夯法是提高地基的強度以及降低壓縮性的一種方法,是通過反復將重錘(一般為10-40t)提到一定高處使其自由落下(一般落距為10-40m)去夯擊地基來實現(xiàn)。它具有加固效果好、設(shè)備簡單、施工方便、適用土類廣、施工期短、節(jié)約材料、節(jié)省勞力、施工費用低和施工文明等優(yōu)點。
2.3換填法
換填法是挖去基礎(chǔ)以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層,然后材料分層充填強度較高、性能穩(wěn)定、質(zhì)地堅硬、且具有抗侵蝕性的碎石、砂、素土、卵石、灰土、礦渣、煤渣等,同時以人工或者機械施工方法分層夯、壓、振動,使之滿足要求的密實度標準,成為良好的人工地基。
2.4靜力排水固結(jié)法
靜力排水固結(jié)法是指在地基中設(shè)置砂井豎向排水體,并利用建筑物本身的重量分級逐漸加載,或在建筑物建造以前,先在場地進行加載預壓,使土的孔隙水充分排出,進而逐漸固結(jié),地基發(fā)生沉降,逐步提高強度的方法。
3.選擇軟土地基處理方法時應(yīng)考慮的因素
3.1地基狀況
(1)土質(zhì)、砂性土:對那種易發(fā)生液化的砂性土采用振動壓實法或擠實砂樁法進行改善。對于粘性土質(zhì):可采用除了壓實法外的其他方法。但所采取的方法對處理土基的擾動必須盡量小。
(2)地基構(gòu)成。對于淺而薄的軟土層,最簡單的處理方法是表層處理法。構(gòu)造物基礎(chǔ)采用開挖換填法。如果軟土層較厚,應(yīng)采用其他方法與表層處理法配合使用。對夾有砂層且厚度較?。?~4m)的軟土層,常常采用表層處理法或荷載壓重法等,即便是有5cm 的砂層也應(yīng)定位是有效排水層。
3.2道路性質(zhì)
(1)道路等級越高,平整度就越重要,就需要采取行之有效的沉降處理措施。如果道路等級較低時,可先鋪簡易路面,等待沉降結(jié)束后,再鋪正式路面用以節(jié)約資金。
(2)道路形狀。路堤設(shè)計高度和寬度是選擇處理方法要考慮的關(guān)鍵因素。如果采用換填法,對于寬而低的路堤容易發(fā)生局部性破壞;反之,窄而高的路堤,下面易被換填。對于設(shè)計高度大而穩(wěn)定有危險的路堤,壓重法將受到限制采用。還有路堤越寬越高,地基產(chǎn)生的壓力球的根部越深而引起深處粘土層的沉降。
(3)道路所在地段。對于一般地段,剩余沉降即使大到一定的程度,只要沉降不大,路面基本上不會喪失平整度。但遇到與構(gòu)造物相連的地段,剩余沉降將造成錯臺和路面形成對行等非常危險的情況發(fā)生。如果路基穩(wěn)定性不夠,橋臺將受到大的土壓力作用而引起側(cè)向位移的事故發(fā)生。所以,構(gòu)造物鄰接地段的處理措施顯得非常重要。
3.3施工條件
不同的施工條件要選用的不同的處理方法,經(jīng)濟性也不一樣。主要影響因素有工期、材料以及機械的作業(yè)條件等。
3.4周圍環(huán)境
(1)施工對周圍環(huán)境的影響,例如噪音、振動地基以及地下水變化和排出的泥水等等,在選擇施工的方法時必須考慮進去。
(2)在地基特別軟弱的情況下,附近地基經(jīng)常發(fā)生大的沉降或隆起。這樣,在路堤坡腳附近有民房或重要構(gòu)造物時,應(yīng)考慮控制剪切變形且減小總沉降量的方法為主要技術(shù)措施。
4.軟土地基處理技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用
4.1某市政道路軟基處理方法
應(yīng)根據(jù)軟土、淤泥的物理力學性質(zhì),埋層深度,路堤高度,材料條件,市政道路等級等因素分別采取以下處理措施。
(1)淤泥層厚度較小的路段:土工格柵+山皮石+土工格柵+改良土的方法。
淤泥上有50~80cm 亞粘性土,具有一定的穩(wěn)定性,且淤泥厚度在1~2 米之間,地面積水較易排除,因此采用土工格柵+山皮土+改良土的措施。由于地下水位高,該市政道路沿線的軟土水穩(wěn)性差,浸水時承載力很低,土工格柵和山皮土配合可以提高路基填料的水穩(wěn)性,還可減弱地下水的毛細作用對路基產(chǎn)生不良影響。
(2)地處鹽池中,池中淤泥較厚,且水位較高路段:拋石擠淤+土工格柵+改良土。
淤泥厚在2~3 米之間,排水困難,也無法清淤,采用措施是拋石擠淤+土工格柵+改良土,同時加寬水面線以下的路堤寬度,這樣處理可以提高路基的整體穩(wěn)定性,并有效控制路基沉降。
4.2市政道路軟基處理施工工藝
(1)淤泥層厚度較小的路段。
施工準備→測量放樣→排水→清淤→鋪筑第一層土工格柵→山皮土填筑→鋪筑第二層土工格柵→填筑第一層改良土→鋪筑第三層土工格柵→填筑第二層改良土。
(2)鹽池,池中淤泥較厚,且水位較高路段。
施工準備→測量放樣→拋石擠淤→碾壓→鋪筑土工格柵→填改良土→碾壓→檢查驗收。
4.3市政道路軟基處理施工組織設(shè)計
4.3.1排水清淤
積水較少地段直接采取抽水措施將積水抽排干(下轉(zhuǎn)第296頁)(上接第210頁)凈,待水抽干后,用挖掘機配合濕地推土機清除底部淤泥,清至出現(xiàn)原狀土為止。淤泥清除后放至指定地點,清淤經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后,按設(shè)計規(guī)定材料進行回填。
4.3.2片石填筑
(1)材料。
片石抗壓強度不應(yīng)低于30Mpa,片石中部厚度不應(yīng)小于15cm。
(2)試驗段。
正式施工前,在現(xiàn)場選取200m 路段作為試驗段先行施工,以檢驗施工方法及工藝流程、施工機械的配置組合、石料回填時機及厚度、碾壓遍數(shù)等技術(shù)指標。施工完畢報監(jiān)理批準后,再依照試驗段經(jīng)驗展開大面積施工。
5.結(jié)論
隨著市政道路建設(shè)的快速發(fā)展,市政道路施工中不可避免地出現(xiàn)市政道路路基穿過軟土帶的情況。因此,軟土地基上修筑路基已不可避免。市政道路軟土地基的成功處理技術(shù),已經(jīng)成為提高建設(shè)速度、降低工程造價、確保工程質(zhì)量的十分重要的措施之一。
【參考文獻】
[1]李彰明.軟土地基加固的理論、設(shè)計與施工[M].北京:中國電力出版社,2006.