閆小虎 YAN Xiao-hu;田俊卿 TIAN Jun-qing
(內(nèi)蒙古鑫隆有限公司,鄂爾多斯 017000)
(Inner Mongolia Xinlong Co.,Ltd.,Erdos 017000,China)
隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展,交通建設(shè)也進了飛躍發(fā)展的時代,道路交通成為各國的運輸主要形式。在建設(shè)過程中,不可避免地帶來道路路基穿過軟土地區(qū)的情況,為了滿足在施工中道路對地基穩(wěn)定的要求,需要對軟土地基進行處理,從而改善土的性能,提高道路的承載力,滿足工程的要求。
軟土地基是指由淤泥,淤泥質(zhì)土,沖填土,雜填土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基,它具有以下的特性。
①天然含水量高,孔隙比大。據(jù)統(tǒng)計含水量一般都大于30%山區(qū)的軟土含水量變化幅度更大,甚至高達200%。
②透水性低。軟土的透水性很低,一般垂直方向的參透系數(shù)要小些。
③高壓縮性。由于軟土中厭氣氧活動,在土內(nèi)蓄積了可燃氣體,致使土的壓縮性增高。
④抗剪強度低。
⑤觸變性。未被破壞時,具有一定的結(jié)構(gòu)強度,但一經(jīng)擾動,土的結(jié)構(gòu)被破壞。
⑥流變性。荷載不變的情況下變形逐漸發(fā)展。
不是所有軟的地基都要處理,首先考慮不處理的可能性,如果必須處理。則首先選擇淺層置換處理,若不可行,則考慮深層處理。地基淺層處理是相對于深層排水固結(jié)及復(fù)合地基而言,指對路床處理深度一般小于5.0m的軟地基,通過表面單一或綜合處理方式,達到提高地基抗剪強度和壓縮模量的目的,在上部荷載作用下,確保路基穩(wěn)定和減小變形,滿足工程沉降要求的處理方式。具體包括硬殼層的處理及加固,排水墊層,置換墊層及淺層復(fù)合地基等處理方式。
2.1 硬殼層補強法 此法適用于硬殼層有效厚度超過臨界厚度,且路基相對穩(wěn)定的情況。此方法對于黏土層硬殼層下臥沙性軟土,縱向排水條件較差及濕陷性黃土地基的處理較為經(jīng)濟適用。
2.2 砂石擠於法 此法包括拋石擠淤法及砂石擠淤,適用于湖塘河底等積水洼池。當(dāng)?shù)叵滤桓?,塘水不易抽干,表面無硬殼,軟土液性指數(shù)大,厚度薄,片石能下沉至下臥層表面時,宜采用拋石擠淤。較大的片石,從中部開始,逐次向兩旁開展,使淤泥向兩邊擠出,在片石高出水位50cm后,采用重型壓實機械碾壓,夯實,然后在其上鋪設(shè)濾層以土工格柵后填土,對于軟基段溝塘,宜采用填砂石或石屑擠淤。
2.3 墊層法 在軟土地基地面上,鋪設(shè)一層特殊材料,再在其上填筑路堤,稱為墊層法。如地表無硬殼層或為透水性硬殼層,墊層材料宜選用砂石等透水性材料,統(tǒng)稱為排水墊層。排水墊層直接鋪設(shè)軟土地基表面上,使其在軟土和填土之間,增設(shè)一排水面,從而使地基在填土荷載作用下,加速了地基的排水固結(jié),提高了地基強度。墊層材料多種多樣,應(yīng)以就地取材為原則,體現(xiàn)適用,快遞,投資少,效益高的特點。
2.4 置換法 對于軟土厚度不大,埋藏淺,無硬殼層,路床承載力低,及路基填土高度不大,的路段鋪以等載或超載,預(yù)壓較為實用,則采用置換法。以土公布或土工格柵以擴散應(yīng)力,減少總沉降量及工后不均勻沉降。
3.1 施工過程中的要點 軟土地區(qū)的地質(zhì)情況首先要弄清楚,工程地質(zhì)條件復(fù)雜,還應(yīng)進行工程地質(zhì)分區(qū),以便按分區(qū)不同在區(qū)別地予以處理。在勘察設(shè)計時如地質(zhì)工作做的不夠深,在施工時一旦發(fā)現(xiàn),可作些補充勘察及勘探工作,對地質(zhì)情況作進一步了解。設(shè)計方案要經(jīng)濟又要合理切合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。所用材料數(shù)量要夠、質(zhì)量要保證;施工機械數(shù)量、規(guī)格、性能均要滿足要求。施工時要嚴格遵守施工技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程辦事,以保證良好的質(zhì)量,軟土地段特別要注意控制填土速率,避免和產(chǎn)生路堤滑移或發(fā)生其它意外事情。監(jiān)理工作要跟上,觀測儀具事先要埋置好,及時進行監(jiān)理和記錄。以保證施工的質(zhì)量和安全。如能樹立質(zhì)量第一的思想,嚴格將上述幾項工作做好,應(yīng)該說軟土路基施工,可以達到安全、優(yōu)質(zhì)的目的。
3.2 處理方案的評價要點 處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié),多用各種不同長度和問距的袋裝砂井(直徑 7~10cm)或塑料排水板(寬 l0mm,厚 4.5~6.0)與砂墊層(厚30~80cm)相結(jié)合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經(jīng)濟的。
為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力,也可用直徑30~50cm或更小一些的砂樁或碎石樁,但造價比上述常用方法要增加至少3~5倍。
輕質(zhì)路堤:我國輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰,國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型,即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。
輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重,減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度,同時它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。
其他輔助方法:土工布(分有紡和無紡的兩種,一般多用編織的,個別的也有兩種類型組合的,可以達到優(yōu)點互補)還有一材料是塑料加勁格柵,實際上類似“柴排壓枝”的作用,這些材料可提高地基整體性,減少地基不均勻的沉降,對防止滑移盡快施工也有好處。
此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。有的為深層還設(shè)有反壓護道。
軟土地基的變形和強度問題都是工程中必須注意的,尤其是變形問題,過大的沉降和不均勻沉降,都會造成軟土區(qū)道路的變形,開裂,因此在軟土區(qū)進行設(shè)計和施工時,必須從地基處理,路基施工,等各方面綜合考慮采用相應(yīng)措施,保證道路正常,安全的使用。
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