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        城市道路建設(shè)施工中軟土路基的處理

        2015-10-21 19:15:55賈海亮
        裝飾裝修天地 2015年12期
        關(guān)鍵詞:軟土路基處理方法

        賈海亮

        摘要:每一種軟土路基處理方法均有其針對(duì)性、適用范圍以及局限性,必須根據(jù)具體條件選擇符合設(shè)計(jì)要求的軟土路基處理方法,才能取得理想的處治效果。文章介紹了軟土路基的成因、判別、處理方法優(yōu)化、施工工藝,探討了軟土路基處理應(yīng)遵循的原則和要求以及軟土地基在道路工程中造成的危害。

        關(guān)鍵詞:道路改造;軟土路基;處理方法

        前 ?言

        每一種軟土路基處理方法均有其針對(duì)性、適用范圍以及局限性,必須根據(jù)具體條件選擇符合設(shè)計(jì)要求的軟土路基處理方法 ,對(duì)能達(dá)到處理效果的方法進(jìn)行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價(jià)、工期、對(duì)周圍環(huán)境影響等方面的綜合評(píng)比,確定最合理的軟土路基處理方案。

        一 軟土及軟土地基

        1.軟土

        軟土是指江海、湖沼、洼地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。軟土地基為:主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高,其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。軟土地基不能簡單地只按地基條件確定,因填方形狀及施工狀況而異,有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、地基特性的基礎(chǔ)上,判斷是否應(yīng)按軟土地基處理。

        2.軟土地基在道路工程中造成的危害

        軟土地基的性質(zhì)因地而異,因?qū)佣?,不可預(yù)見性大。在設(shè)計(jì)、施工過程中,稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故,常見的事故有:

        2.1 勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確,導(dǎo)致對(duì)應(yīng)該作軟基處理的地段未作處理。

        2.2 已知是軟土地基,但是未做好軟土地基處理,造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。

        2.3 雖作了軟土地基處理,但是措施不力,施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)。

        2.4 施工工藝不合理,未按規(guī)定分層填筑夯實(shí),填土過快,碾壓質(zhì)量不合格,造成路堤失穩(wěn)。

        二、軟土路基判別

        1.測(cè)定方法

        對(duì)軟土路基的測(cè)定可以采用彎沉測(cè)定:將相對(duì)完好的砼板塊逐一編號(hào)。采用兩臺(tái)5.4m貝克曼梁及一臺(tái)BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)車,按每車道雙向往返檢測(cè)。選取位于橫縫、斷縫附近的板角等荷載最不利位置作為檢測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)分主點(diǎn)(受荷板)、副點(diǎn)(未受荷板),主點(diǎn)位于板橫縫前10cm,副點(diǎn)在橫縫后10cm,分別測(cè)定主點(diǎn)彎沉和副點(diǎn)彎沉。

        在非不利季節(jié)檢測(cè)時(shí), 彎沉值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行季節(jié)影響修正。實(shí)際取其系數(shù)=1.1~1.2。

        2.判別方法

        平均彎沉值反映了原結(jié)構(gòu)的承載能力,而彎沉差則反映了加鋪后瀝青路面反射裂縫出現(xiàn)的機(jī)率和嚴(yán)重程度。造成原結(jié)構(gòu)承載力不足的原因有板底脫空、基層強(qiáng)度低和軟土路基。采用排除法通過值來判別軟土路基。當(dāng)45≥≥20時(shí),進(jìn)行壓漿處理;>45時(shí),先將砼板打裂壓實(shí),使其與基層緊密結(jié)合;再次檢測(cè),仍然有>45,表明基層強(qiáng)度嚴(yán)重不足或有軟土路基;挖除路面結(jié)構(gòu)后,通過路基頂面彎沉的檢測(cè),或者通過路基土的干密度、天然含水量綜合判定。

        三、軟土路基處理方法

        軟土路基處理方法按處理深度分為淺層處理和深層處理。淺層處理的深度≤3m,因此擬處理的軟土路基屬于淺層處理的范圍。

        淺層處理施工工藝簡單,投資少,是施工中經(jīng)常采用的方法。淺層處理一般有換填法、晾曬法、墊層法、動(dòng)力固結(jié)法、加筋法、灌漿法、排石擠淤法和爆炸排淤法。

        晾曬法等七種方法不符合上述條件或要求。換填法通常用于軟土路基分布范圍較小,深度≤2m的情況,換填料可視具體情況用砂、砂礫、改良土或其他適宜材料,因此初步?jīng)Q定采用開挖換填法處理。

        原路基為粘土填筑,若采用砂、砂礫等材料換填,雖然保證了自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,但此類材料具有透水性,其內(nèi)部的干濕變化,會(huì)引起四周路基土的軟化或二次固結(jié),導(dǎo)致路面的不均勻沉降等病害。若采用風(fēng)化石換填,存在著風(fēng)化石粒徑、強(qiáng)度、土石比例的問題,粒徑大、強(qiáng)度低、石含量多,施工時(shí)不易壓碎壓實(shí),除存在與透水性材料相同的問題以外,其自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也難以保證。若采用粘土換填,由于施工面小、地下管線多,填土難以壓實(shí),浸水后自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同樣無法保證。

        四、軟土路基施工工藝

        1.換填深度

        開挖過程中可以觀測(cè)到,隨著深度的增加,坑壁四周路基土的密實(shí)度逐漸降低,含水量逐漸增大,上部1.0~1.2m范圍內(nèi)的密實(shí)度高含水量小,并且有明顯的分界線。表明路基工作區(qū)深度為1.0~1.2m。

        當(dāng)軟土路基較薄,有硬底時(shí),清除后直接換填。當(dāng)軟土路基較厚,應(yīng)挖到坑底土與四周路基相同土層的密實(shí)度一致時(shí)的深度,一般為1.0~1.2m;當(dāng)坑底土過濕時(shí),下挖到保證上部回填壓實(shí)時(shí)不出現(xiàn)“彈簧”的深度,一般為0.4~0.5m,總的換填深度=1.4~1.7m。

        2.水泥摻量

        換填土的強(qiáng)度過高或過低,都會(huì)使其內(nèi)部及四周結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形,造成路面病害,因此應(yīng)與原路基保持基本一致。

        由于難以準(zhǔn)確檢測(cè)原路基土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,水泥摻量無法按常規(guī)試驗(yàn)確定。路基的回彈模量不但是路面設(shè)計(jì)的基本參數(shù),更是衡量路基質(zhì)量的基本指標(biāo),并且設(shè)計(jì)值已知,因此水泥摻量通過回彈模量室內(nèi)試驗(yàn)確定。由路基設(shè)計(jì)彎沉值=200,計(jì)算出路基回彈模量設(shè)計(jì)值=47MPa,再根據(jù)公式反算得到室內(nèi)試驗(yàn)回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值=135MPa。

        3.壓實(shí)

        壓實(shí)功愈大、分層愈多愈容易出現(xiàn)彈簧。由于對(duì)工作區(qū)以下密實(shí)度的要求相對(duì)較低,故采用挖掘機(jī)鏟斗擊打配合雙向振動(dòng)平板夯(工作重量123kg)壓實(shí)。待具有一定強(qiáng)度后再進(jìn)行工作區(qū)范圍內(nèi)的換填,盡可能采用膠輪壓路機(jī)碾壓,邊角用雙向振動(dòng)平板夯壓實(shí),壓實(shí)度≥95%。

        五、結(jié)束語

        在道路施工過程中,不可避免會(huì)遇到軟土路基的處理問題。對(duì)能達(dá)到處理效果的方法進(jìn)行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價(jià)、工期、對(duì)周圍環(huán)境影響等方面的綜合評(píng)比,確定最合理的軟土路基處理方案。

        參考文獻(xiàn):

        [1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTG D30-2004 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.

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