路桥工程中的软土地基技术分析

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  【摘要】在公路路桥施工中经常遇到需要处理软土地基的情况,本文就结合软土地基的工程特点,结合相关的技术规范和施工经验,合理地介绍了表层处理法、加载法等处理办法,对其施工过程中的施工技艺和要求进行了论述,为公路路桥施工人员提供参考。
  【关键词】路桥施工;软土地基;探讨;技术
  【Abstract】Highway road and bridge construction frequently encountered situation need to deal with soft soil, this paper combined with soft soil engineering characteristics, combined with the relevant technical specifications and construction experience, reasonably describes the surface treatment method, loading method approach of its construction process of the construction techniques and requirements are discussed to provide reference for highway bridge construction workers.
  【Key words】Road and bridge construction Soft Technology Discussion
  我国多变复杂的地形地势,给我国公路路桥的建设施工带来相当大的困难。软土地基的处理就是这些情况中的一种。随着我国的建筑用地资源越来越紧张,为了补强加固软体地基,合理地利用这一资源成为了我国地基处理技术实践中需要研究和解决的课程,也是顺应当前科学发展观的需要。提高公路路桥中的软土地基处理水平和施工技术,可以加快基础设施的建设步伐,从根本上节约建设成本,保障建筑质量安全。
  1. 软土地基的概念与特性
  1.1软土的基本概念。
  对于软地的定义主要有两种,一种是我国公路行业规范给出的关于软土地基的定义。另一个就是日本高等公路设计规范给出的关于软土地基的定义。
  中国公路行业规范给出的软土地基的定义主要是指强度低,压缩量比较高的软弱土层。这种土呢多数含有有机物质。而日本高等级公路设计规范将其定义为:由粘土和粉土等细微颗粒含量毕竟多的松软土和孔隙大的有机质土、泥炭等土层构成。地下的水位相对的比较高,上面的填方以及构造物稳定性都容易发生沉降的地基。为了提高公路路基的稳定性以及承载能力,我们就只好对软土地基进处理。软土地基根据填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性来判断是否应按软土地基处理的方式去进行处理。
  1.2软土中的工程特性。
  软土作为公路建设中需要处理的一大问题,首先我们就得详细地了解一下软土的工程特性。
  (1)天然含水量高。
  之所以含水量比较高主要是因为它的矿物成分中有蒙脱石、高岭石和伊利石的含量为万分之二。软土中的矿物表面带负电荷,呈薄片状,它与外部介质的水和阳离子进行相互作用,这样形成偶极水分子,就会吸附在表面形成水膜。
  (2)压缩性高。
  一般来说,压缩系数约为0.5~1.5Mpa-1的软土层是属于正常固结的,它的压缩系数最大可以达到4.5Mpa-1;压缩的指数大概为0.35~0.75。 而软土地的压缩系数相对地会比较高。
  (3)流变性强。
  在荷载的作用下,软土产生缓慢的剪切变形的原因是因为软土承受剪应力的作用,它十分容易导致抗剪强度衰减,继续产生次固沉降一般都是在主固沉降完毕后。
  (4)透水性相对比较差。
  我们明白软土的渗透系数一般在1×10-6~1×10-8cm/s之间,是因为它在荷载作用下固结速度相当地慢。每当地基中有机质含量比较大的时候,土中才会有可能产生气泡,堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能够稳定,同样在荷载作用下地基土的强度增长也是十分缓慢的。
  2. 软土地基路基施工处理的基本方法
  目前,比较常见和处理效果比较好的处理软土地基的方法主要有以下几种:
  2.1软地地基路基施工处理中的堆载预压法。
  该法是利用路堤填土作为堆载,成本较低。它在工程建设之前呢,用大于或等于设计荷载的填土荷载,这样是为了促使地基提前固结沉降以提高地基的强度,减少工后沉降。每当强度指标达到设计要求数值后,它就会卸去荷载,修筑道路路面。一般来说,经过堆压预处理后地基不会再产生大的固结沉降。施工填筑时要注意采用分层分级施加荷载。这种方法施工简单,不需要特殊的施工机械和材料,可以为施工人员减轻很多负担。
  2.2软地地基路基施工处理中的真空预压法。
  这一种方法并不十分需要堆载,它可以省去加载工序和卸荷工序,从而缩短预压的时间,省去大量的堆载材料,它所使用的设备还有施工工艺相对地来说都比较地简单,并不需要大型设备,可以为施工单位减轻一笔材料费用。而且呢,它还便于大面积施工。真空预压法的作法一般是在软土地基里面设置砂井又或者是塑料排水板,再在地面铺设一层砂垫层,在上面覆盖不透气的密封膜会使它与大气进行隔绝,通过埋设在砂垫层里面的管道,再使用真空装置进行抽气,从而就会将膜内的空气排出,这样就会在膜内外产生气压差,气压差它也就会转变成荷载,地基也不会遭到剪切破坏,这对软土地基是相当有利的。
  2.3软地地基路基施工处理中的反压护道法。
  該法是对   解决路基的稳定是十分有效的它主要在道路主路堤两边,填筑一定宽度和高度的护道从而达到路堤稳定的一种方法,它可以起到抗滑的作用,使抗滑力矩可以克服滑动力矩。其高度一般可以路堤填土高度的1/3~1/2。这种方法处理软土地基,对解决路基稳定是有效的。这种方法不需要控制填土的速率,但是能够机械化地完成路基填筑,处理地基时土方量大、占用的土地多也是这个方法的弊端之一。
  2.4软地地基路基施工处理中的水泥土的搅拌桩法。
  水泥土搅拌桩利用水泥石灰材料作为固化剂的主要剂,再通过特制的深层搅拌机械在地基的深处将软土和固化剂进行强制搅拌,利用固化剂软土间产生的物理、化学反应,使得软土固结成整体性、水稳定性强的地基,从而达到提高地基的承载力、减少地基的沉降量的目标。 这种地基应该看作是复合地基,桩土可以一起承担荷载。施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大这些都是使用此法优点。
  2.5软地地基路基施工处理中换填的垫层法。
  将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部进行挖除,然后将其換填成强度比较大的土又或者稳定性好、没有侵蚀性的材料被称作是换填垫层法。这种办法处理的高度一般都为2~3m,不过当软弱土层的厚度过大,就会采用换填的方法增加弃方和取土方量从而增大工程的成本。
  2.6软地地基路基施工处理中的强夯法。
  强夯法的基本原理是当土层在巨大冲击的作用下,土里自然会产生很大的压力与冲击波,从而导致土体的孔隙进行了压缩,夯击点在一定深度内就会产生排水通道。这就会使里面的孔隙水或气顺利地排出,土体也就会迅速的固结。
  强夯之后地基的承载力可以得到一定程度的提高,压缩性相应地也会降低200%~1000%。
  3. 软土地基处理的注意事项
  在进行软土地基施工过程当中,还应该注意以下事项:
  (1)采取软土地基注浆施工质量的保证措施。
  在地基施工过程当中,设立软土地基注浆的保证措施相当重要。所以在软土地基的施工过程当中,一定要采取软土地基施工质量的保证措施。
  (2)加强静压浆施工安全技术
  在采取了软土地基游资施工质量的保证措施的同时,加强静压浆施工安全技术,也是软土地基处理中需要注意的事项。
  (3)做好软土地基处理的审查工作
  做好软土地基处理的审查工作在软土地基处理中也十分重要,审查软土地基处理过程中,有利于做好软土地基的处理工作。
  参考文献
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