谷海波
(中南建設集團有限公司 湖南長沙 410000)
淺議公路施工中的軟土地基處理技術
谷海波
(中南建設集團有限公司 湖南長沙 410000)
保障公路路面地基穩(wěn)定與安全是公路施工過程中最關鍵的任務。隨著我國的社會經(jīng)濟不斷的發(fā)展,公路的構建水平也是獲得了明顯的提升,這在很大的程度上推進了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,也推進了區(qū)域間的溝通與協(xié)作。本文重點就公路施工中的軟土地基處理技術進行了重點分析。
公路施工;軟土地基;處理技術
在相關的工程施工進程中若是遇到軟地基構造的問題,就要依據(jù)軟地基的實際狀況與特征實行合理有效的分析以及評估,并挑選比較合理合適的處理策略對相應的軟地基進行有效的加固,以便于提高軟地基總體承載能力,進而有效的提升公路運作的成效以及穩(wěn)定與安全性,促進我國公路建設長久發(fā)展。
軟土基礎的突出特征就是含水量高,從而導致整體承載能力差,在軟土上作業(yè)和施工都會出現(xiàn)不規(guī)則的沉降,道路建成后因為荷載的影響,軟土基礎通常會繼續(xù)沉降,且呈現(xiàn)不規(guī)則的狀況,所以對道路的使用也會產(chǎn)生較大的影響。市政施工中軟土基呈現(xiàn)的性能如下:
1.1 承載能力差
因為軟土基的含水量較大,因此土體的壓縮量增加,在承受較大載荷的時候就容易被壓縮,形成大規(guī)模的沉降,外界壓力容易導致地基的整體性破壞。這也是軟土基最突出的特點。
1.2 沉降量大
軟土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就隨之增加,施工中因為壓力失水就會導致沉降,如果處理不當出現(xiàn)的沉降呈現(xiàn)不規(guī)則的情況,就會導致后續(xù)施工的困難,嚴重的時候會導致路面出現(xiàn)傾斜甚至塌方,尤其對橋梁施工的影響最大。
2.1 軟土路基處理方案
一般高速公路軟土路基的有很多處理方法,主要的方法有拋石擠淤法、反壓護道法、堆載預壓法、擠實砂樁法、塑料排水板預壓法、真空預壓法、粉噴樁法、振沖碎石樁法、夯實水泥土樁法等。在進行實際的施工時要根據(jù)具體的情況(如地理位置、地質(zhì)狀況、工期、造價等)來進行考慮,一般情況下施工時都會選擇兩、三個方法進行綜合使用。
2.2 軟土地基的處理要求
軟土地基的處理要求主要包括地基處理深度的確定、地基處理范圍的確定和地基工期的控制。其中地基處理深度一般要求穿透軟土層,并且要對局部軟土層進行較深的埋藏,中間需有較厚的夾層主要處理上層軟弱地基;設計方案中的主要加固對象為路基寬度范圍內(nèi)的軟土,具體的需要一次性完成范圍的確定,規(guī)定路基橫斷面方向處理到路基坡腳線外0.1m;路基建筑的計算施工工期一般要考慮到不同路段的設計高度和預壓期沉降增加的填方高度,實際施工過程中的沉降情況要在施工完成后進行調(diào)整,另外還需要根據(jù)軟土的物理性質(zhì)進行具體時間的預壓。
2.3 軟土地基處理施工方法
①需要進行施工的準備,應對軟土進行清淤、然后進行吹填砂,其中用到的主要材料為塑料排水板、導架、驅動套管下沉裝置、排水裝置及防風裝置等;②進行施工前的技術準備:按照具體的地質(zhì)地形條件和設計要求進行排水孔的布置、排水板的位置的確定,另外施工場地要符合施插排水板的要求,要確保作業(yè)條件要具備吹填土的進行;③進行搭設塑料排水板和土工格柵的鋪設。
2.4 軟土地基處理的質(zhì)量要求及注意事項
在質(zhì)量要求中,主要是對塑料排水板材質(zhì)、排水孔的施打、排水板的施插等的要求。其中塑料排水板材質(zhì)的抗拉強度不得小于1kN,延伸率應在2~10%之間,透水性應大于3ML小于10ML,抗撕裂度需超過300N;排水孔的施打過程應該保證排水孔的垂直控制;施插過程應該保持排水板入土的連續(xù)性,一旦發(fā)現(xiàn)斷裂應該立即重新施插。軟土地基施工中需要注意排水板的技術性能,在設計要求的基礎上對產(chǎn)品進行檢驗并在確認合格后開始施工;排水孔的施打過程應該采用定載振動壓入的方法直至滿足設計要求深度,絕對不能重錘擊打;施工前一定要對照地質(zhì)資料,檢查布置排水孔,盡量避免碰到地下障礙物;在預壓下沉觀測點時,要選擇適當?shù)母叨龋⒆⒁夥旨壖雍傻膲嚎s量和均勻性,避免事故的發(fā)生。
軟土地基加固的方式原理是把原有的軟土基底土層除掉,用土質(zhì)相對良好的土層代替,通常是砂以及碎石等再施行一定的壓實程序。
3.1 注漿法
注漿法是把摻有相應的化學元素漿液利用噴射器將其射進軟土層,促使土層在化學劑的一定作用之下開始固結,不再是那樣的松散,以提升土層承載力。其可以適應于各類軟土地基的處理,可以對相關的土基表面以及里層進行很好的加固。若是地基的基底標高是在地下水位之下,就應把土層內(nèi)的地下水排除干凈,再進行相應的地基處理。注漿法在美國以及荷蘭、新加坡等地都得到了很大的改進,很多的企業(yè)還進行了可測定地層元素以及調(diào)整噴漿量的設備開發(fā),并且在國內(nèi)也是進行了一定的注漿設備實踐。
3.2 壓力加固法
壓力加固法是指在地基的表面鋪上相關的塑料布進行密封再使用專用設備把塑料布下面的空氣抽凈,提升土層內(nèi)排水速度,促使土體因為失掉水分變干硬,進而增強土層的強度。壓力法很適用于淤泥和淤泥土質(zhì)以及其余土層之間有水的軟土質(zhì)加固。近幾年壓力法技術也是得到了很大的推進,在洛陽以及武漢等地區(qū)得到一定程度的應用。因為壓力法是一項新型的技術方法,還有很多不完善不健全的地方,比如壓力法的加固深度還需進一步提升。
3.3 沖力加固法
沖力加固法是用沖壓方式把密實性能較好的材料有效的擠進軟土地基之中,呈現(xiàn)相應范圍的固結性能良好立方以便于防止土體出現(xiàn)沉陷,強化軟土基強度。不過需要重視跟其周邊的土層環(huán)境有效的結合,重視提高深層的土體強度或是使用重錘依照相應的頻率進行夯實并對中層土用的專用化學劑進行一定的拌合,促使其可以固結,增加相關的強度。
3.4 土工布加固法
土工布加工法是在相應的地基上進行一層土工布的鋪設,用來改善土體松散性,以提升密實度,這樣就能強化相應的強度。在鋪設土工布時一定要重視比路基寬2~3m。該方式可以用于沙土地基。
3.5 砂墊層加固方法
砂墊層加固法是在基底位置的地面上進行一層砂層的鋪設。因為砂層增多了相應地基的荷載,以致使軟土地基下面的水向上能夠利用砂墊層很好的排出,促使土體有效的固結。
3.6 沙井加固法
沙井加固法是把鋼管擊進軟土地基,并得到排列非常整齊的豎向井眼,以灌進粗砂呈現(xiàn)為最終的砂柱并在頂端鋪設一定的砂墊層。這樣就能體現(xiàn)在軟基土之中構建相關的排水通道,促使土體中的水分有效的排出,強化土體的強硬度,該方式能適應于黏土層,處理的有效深度可達10m。
3.7 拌合加固法
拌合加固法是把化學劑和水泥等相關的材料進行混合,在使用專門深度的攪拌機械,在地基的深處把軟土以及混合劑有效的拌合,促使化學劑以及軟土發(fā)生化學反應以進行軟土固結,便于提升土體的強度。該方式適應于解決淤泥或是淤泥土質(zhì)的軟土地基。
3.8 換土加固法
換土加固法是挖掘地基中所有的軟弱土,并把下部的相關土體進行一定的夯實,以換填硬度高的砂或卵石等,處理深度可達4m。
3.9 加筋地基加固法
加筋地基加固法是在軟地基構造中增加某些有效的混凝土加筋墊層,便于提升軟地基總體的穩(wěn)定性。在挖去地基中相應的軟弱土層,并把下部的土層使用人工機進行一定的夯實,在鋪設5cm厚度的細沙墊層,依次放置鋼筋、砂石。該方式能有效的改善相關土體的強度,提升承載力,能對砂土或是粘土等地基進行有效的加固。
在軟土路基的施工過程中,路基處理和吹填砂施工技術已經(jīng)逐漸成熟,在這些技術的幫助下,既保證了工程的正常進度,有大大節(jié)約了建設的成本和建設效率,高速公路也得以順利的完成路基的建設,為后面的各項施工建設打好了堅實的基礎。因此,有關工作人員應該努力提高自身專業(yè)能力,在此基礎上加以創(chuàng)新,不斷突破軟土路基的施工處理技術,為高速公路以及鐵路建設提供更好的技術指導。
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U416.1+6
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2014-10-23
谷海波(1975-),男,中級工程師,本科,主要從事公路與橋梁施工的工作。