周榮平
摘 要:軟土路基具有孔隙比大、含水量高、壓縮性高、透水性差等特征,如果不進(jìn)行處理或處理措施不當(dāng),就會(huì)造成地基強(qiáng)度低、工后變形大、地基下沉等問(wèn)題,繼而引發(fā)路面變形開(kāi)裂、翻漿冒泥或者塌陷,導(dǎo)致工程破壞,影響將來(lái)道路的正常使用。本文介紹了軟土地基處理的重要性,探討了公路施工中軟土地基處理技術(shù)考慮條件,總結(jié)了公路施工中軟土地基施工技術(shù)的處理方法。
關(guān)鍵詞:公路施工 軟土地基 施工技術(shù) 處理
軟土地基由于其地質(zhì)特性,存在可塑性差、受重力小、含水量大、強(qiáng)度低、粘性小、穩(wěn)定性差等不足,因此一直都是公路工程施工中的重難點(diǎn)問(wèn)題。在軟土地基處理中,施工人員不僅僅需要合理的挑選施工處理技術(shù),同時(shí)還需要綜合考慮到施工工期等因素,以免增加工程造價(jià)成本。這樣一來(lái),軟體地基中的地質(zhì)特性就能夠得到有效改善,并且地基穩(wěn)定性也能夠大大增強(qiáng),對(duì)提高公路工程施工質(zhì)量,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都具有重要作用。
1 公路施工軟土地基合理處理的重要性
1.1軟土地基的危害性
軟土地基由于其特殊的物理性,處理不當(dāng),就會(huì)造成公路橋梁的開(kāi)裂、路面凹凸不平、車(chē)輛行駛顛簸等問(wèn)題,導(dǎo)致公路的行車(chē)安全出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題。此外,軟土地基如果得不到妥善處理,地基容易失去穩(wěn)定性,導(dǎo)致構(gòu)造物不同程度的沉降,使公路橋梁失去穩(wěn)定性,嚴(yán)重?fù)p害來(lái)往車(chē)輛及司機(jī)行人的安全。
1.2 處理軟土地基的重要性
在過(guò)去的公路工程中,由于對(duì)線路等級(jí)的要求不高,且路橋施工還不多,因此對(duì)軟土地基的處理并不多。但隨著交通運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展,公路橋梁施工增多,對(duì)路基的處理工程也日益增多。軟土地基具有極大的危害性,處理不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重后果,因此確保公路橋梁安全施工及運(yùn)營(yíng),必須妥善處理軟土地基。
2 選擇軟土地基處理技術(shù)應(yīng)考慮的條件
2.1地基條件
在選擇軟土地基處理技術(shù)時(shí)應(yīng)結(jié)合軟土的物理力學(xué)性質(zhì)和地基構(gòu)成情況。若軟土層淺而薄,則其固結(jié)沉降量也較小,且在短時(shí)間內(nèi)會(huì)停止沉降,其滑動(dòng)破壞的危險(xiǎn)性較小,可采用簡(jiǎn)單的表層處理法;對(duì)于軟土厚度在3~4m范圍內(nèi),且中間夾有能供排水的砂層的軟土層,則無(wú)需豎向排水或擠實(shí)砂樁,可采用表層處理法;而對(duì)頂層為砂層而下部為軟土的情況,因其穩(wěn)定性較好,可采用豎直排水法;若基底傾斜,由于軟土層厚的一側(cè)沉降量大,發(fā)生滑移的危險(xiǎn)性也較大,該類(lèi)地基存在的不均勻沉降可能會(huì)促進(jìn)滑動(dòng),因而應(yīng)盡可能減少沉降量而采用擠實(shí)砂樁或石灰樁法,且軟土層薄厚不同樁間距也應(yīng)不同。
2.2 公路條件
等級(jí)越高的公路對(duì)路基路面平整度要求也越高, 對(duì)沉降處理措施要求也越嚴(yán)格。由于臺(tái)后填土的縱向推力, 和構(gòu)造物連接的路堤部位的剩余沉降可能會(huì)導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)發(fā)生較大位移甚至給橋臺(tái)基礎(chǔ)帶來(lái)破壞。該種情況必須對(duì)橋臺(tái)穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算后采取有效加固措施。
3軟土地基施工技術(shù)的處理常用方法
目前,隨著我國(guó)公路水平不斷提高,對(duì)于軟土地基處理的方法也有很多,以下介紹幾種目前在軟土地基處理中比較常見(jiàn)的方法:
3.1換土法
換土法是在軟土地基承載力不足時(shí),對(duì)該土層進(jìn)行挖空,將使用可以滿足承載力的穩(wěn)定性材料對(duì)其進(jìn)行填充。這種方法的作用效果非常簡(jiǎn)單明了??紤]到經(jīng)濟(jì)因素的影響,該方法一般會(huì)用到軟土層厚度不大時(shí)。這一方法是目前公路地基處理中使用的最為廣泛的一種方法,其在實(shí)際施工中的主要步驟為,先將軟土層挖掉,然后在層面底部鋪設(shè)一層碎石,在進(jìn)行砂或者砂礫填充,這些材料的承載力是比較接近的,作對(duì)路基沉降的控制比較平均,該方法不能用于超厚軟基層處理
3.2強(qiáng)夯法
早在上世紀(jì) 60 年代,強(qiáng)夯法就已經(jīng)在我國(guó)開(kāi)始推廣使用,它源于法國(guó),所使用的設(shè)備簡(jiǎn)單、施工效率高,主要分為強(qiáng)夯擠密與置換兩種方法。它的主要加固機(jī)理在6-40米的高處讓重錘進(jìn)行自由落體夯擊土層,在受到強(qiáng)大沖擊力時(shí),土層會(huì)被壓縮,此時(shí)夯擊點(diǎn)附近出現(xiàn)的裂隙會(huì)將土中的水分排出,這樣土體就得到了固結(jié),承載力也就提高了。此方法目前已經(jīng)擁有了非常廣泛的使用范圍,對(duì)于黏性土、濕陷性黃土、雜填土等地基都可以使用該方法,而且它也是目前國(guó)內(nèi)地基處理的主要技術(shù)之一,但是它致命硬傷是在施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的振動(dòng)以及巨大的噪音,這在密集人口地區(qū)和防震要求較高的地方不能使用。
3.3排水固結(jié)法
在淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和黏性土中運(yùn)用的比較多的就是排水固結(jié)法,它又被稱為靜力排水固結(jié)法,主要分為沙井加載預(yù)壓和砂井真空預(yù)壓等方法,該方法的主要作用機(jī)理是,在地基處理前,對(duì)地基土層進(jìn)行荷載預(yù)壓,將土層中水分?jǐn)D出,以此達(dá)到對(duì)土層的固結(jié),這樣土層的強(qiáng)度也會(huì)增加。
3.4深層攪拌法
在處理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的超厚軟基時(shí),一般多采用深層攪拌法,該方法主要是將固化劑通過(guò)專業(yè)的設(shè)備與地基土進(jìn)行攪拌,等到兩者迅速凝結(jié)之后,地基的承載力會(huì)增強(qiáng),該方法效果比較顯著,但是消耗成本比較高。
3.5高壓噴射注漿法
目前在國(guó)外比較廣泛使用的是高壓噴射注漿法,它的效果非常好,但是成本消耗比較大,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行推廣,然而其顯著的效果,卻得到了國(guó)內(nèi)相關(guān)專家的認(rèn)可,并且進(jìn)行了一定的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。它主要應(yīng)用于軟弱地基、超厚軟基。其主要作用機(jī)理為:使用旋轉(zhuǎn)高壓噴射將漿體灌入一定深度的機(jī)械設(shè)備預(yù)鉆孔,這是漿體和土?xí)杆倌Y(jié),形成一個(gè)規(guī)則的圓柱體,從而增加地基的承載力。
3.6加筋法
加筋法是一種經(jīng)濟(jì)效果非常好的方法,目前主要適用于砂石較少的地區(qū),它又被稱為加筋地基法,其主要作用機(jī)理為,將施工過(guò)程中,一定范圍的地基下軟土層挖出,并使用一定厚度的砂石進(jìn)行替代,而在中間則使用土工合成材料進(jìn)行加筋墊層,最后對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)即可增加地基的承載力。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)多年的實(shí)踐和探索,我國(guó)對(duì)公路軟土地基的處理水平也得到了提高。在新的公路建設(shè)歷史時(shí)期,工程人員要從施工道路的實(shí)際情況出發(fā),妥善運(yùn)用好軟土地基處理技術(shù),提高公路地基的整體性能,滿足人們對(duì)公路的要求,為公路事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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