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【摘要】随着社会的进步和交通运输业的发展,城市道路的改建和扩建在城市规划与发展中发挥着越来越重要的作用。鉴于公路软基技术处理的多样性和复杂性,本文笔者结合实际工程案例,就城市道路填方路基软基处理方法和技术展开简单的探讨,希望可以给相关工程人员提供参考。
【关键词】城市道路;填方;软基;处理
前言
随着经济的快速发展,我国大中小城市道路的交通网也在逐步完善,城市道路作为城市交通的主要枢纽,承载着各领域发展的重任。软土由于其可压缩性高、强度低等特征,对道路地基的稳定性影响很大,因此有必要开展针对路基软土地基处理的施工技术的研究。
1.软基处理的基本方法
1.1堆载预压法
在工程建造前,消除大部分工后沉降,提高地基强度。一旦工后沉降满足要求,强度达标后,修筑道路路面。
1.2加载预压排水固结法
加载预压排水固结法是预先对地基加载,通过排水体排水,使地基土固结,以提高其承载力,并减少其工后沉降。以前排水体常采用袋装砂井,并在顶上铺上一层土工布加筋垫层,既可做为横向排水通道,又可均化不均匀沉降。袋装砂井的质量受施工质量影响较大,若袋中砂灌得不够密实时,放人孔中,砂遇水将下沉,导致砂井上部脱空,不能与砂垫层连通,以致水无法排出,因此袋装砂井逐渐被塑料排水带所代替。与袋装砂井相比,塑料排水带具有施打速度较快、效率高、施工机械轻便、对软基扰动较小、可工厂化生产、抗折能力较强,受施工影响小等优点
1.3深层搅拌法
深层搅拌法是用水泥或其他材料作为固化剂的主剂,通过深层搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌,利用固化劑和软土之间所产生的一系列物理化学反应,形成具有一定强度的加固体。深层搅拌法分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。此类地基应视为复合地基,桩土共同承担应力。
1.4加筋法
在软土地基上沿水平方向铺设一层或多层的加筋材料,并与填料组成一定厚度的加筋垫层,可以提高地基的承载力,均化地基应力,减少地基的不均匀沉降。但当地基中具有较厚的软土,如果单纯用加筋垫层来处理,即使承载力满足要求,地决问题。当软基较厚,且对承载力和沉降要求较为严格的地基处理时,可以考虑综合加筋垫层和水泥深层搅拌桩的优点,用加筋垫层和水泥深层搅拌桩复合地基联合处理软基。在加筋垫层的作用下,充分发挥水泥土桩与桩间土共同作用的特性,提高地基的承载力,减小地基的沉降,均化地基的不均匀沉降。当加筋垫层采用新型复合地基的整体强度大大提高,处理效果更为明显。
1.5化学加固法
化学加固法是公路路基软基处理技术的一种高级技术,因其需要用到化学原料所以其成本比较昂贵,一般不作为路基处理技术的主流方法除非是当该地区的路基十分松软而公路的质量要求又对路基要求十分高时才会用到该处理方法。化学加固法是将化学溶液注入地基土中,通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化,在接触处胶结固化,以增强土颗粒间的连结,提高土体的力学强度的方法。常用的加固方法有硅化加固法、碱液加固法、电化学加固法和高分子化学加固法.
这几种方法因化学材料的不同其对路基的固定作用也不尽相同。根据工程造价及实际处理结果,一般认为堆载预压加塑料排水管处理方法为最常用的软基处理方法,下面结合具体的工程案例,对该种方法进行应用。
2.工程案例
2.1工程概况
工点范围为AK1+256.876~AK2+954.213(含大道A及大道B、大道C、大道D、大道5、大道E与大道A接口范围),场地属珠江三角滩涂平原地貌,地形较为平坦。
2.2处理方案
根据初步设计成果,结合详勘工程地质资料,对大道A的B1段(南段)道路软土地基进行路基稳定性与工后沉降验算,其处理措施如下:
(1)桩基施工前应对场地进行整平,整平高程为1.5m。
(2)AK1+256.876~AK1+371.876段,进行山皮土换填,山皮土最大粒径不宜大于15mm,换填深度3.5m,换填坡率为1:1.5。
(3)AK1+371.876~AK2+954.213路段,采用塑料排水板+超载预压处理。塑料排水板采用SPB-C型,正三角形布置,桩间距1.2m,深度22~35m;于板顶铺设0.6m海砂垫层,含泥量不宜大于5%,颗粒不均匀系数不宜小于10,不得含有草根、垃圾等杂物;所用海砂须是专门处理的淡化海砂;海砂的开采、除盐处理等过程,必须严格执行国家标准《建筑用砂》及其相关规范;于垫层中沿道路中心线方向,对应道路中心设置的集水井处横向各设置一道塑料排水盲沟MY150。
本段道路采用超载预压,超载土柱高2.0m。为满足稳定要求,本项目填土至设计标高后,放置1个月后再进行堆载填土;超载土填高1m时,应再放置1个月后继续填至堆载标高;满载放置时间不少于8~12个月。满载期间,根据路基沉降情况及时增补土方,确保超载预压高度为2m。路基填筑时应根据观测结果控制填土速率,当昼夜路堤中心沉降大于10mm或边桩水平位移超过5mm时应停止填土,必要时应卸载,待沉降稳定后方可继续填筑。
2.3处理效果
在填土过程中,地基沉降很快,施工单位按照设计要求,对路基沉降处进行增补土方,在路基土沉降初期,沉降速率达40~55mm/d,之后沉降速率递减,满载后一个月,沉降速率即将至20~30mm/d,到两个月后,沉降速率基本即降至1~2mm/d,趋于稳定。
自施工起始日12月20日至次年3月10日,线路范围内54快沉降板各板累计沉降量为2014~2237mm,有稳定趋势,现今仍正在做堆载预压施工。根据实测曲线用双曲线法对最终沉降量进行推测,经计算表明,开工日到次年3月10日,累计81天平均固结度已达93%左右。81天的堆载预压+塑料排水板的处理结果已基本达设计要求。
3.总结语
城市道路施工工程一直都在我国各城市发展过程中起到了十分重要的作用,并且拥有十分重要的地位,笔者经过分析探究各个处理技术的优缺点以及适应性,在工程中主要应用了堆载预压与挤压排水相结合的方法,使工程得到了有效的落实,希望可以给相关工程提供参考价值。
参考文献
[1]伍高建,粉喷桩处理软土地基施工过程中的质量控制[J],科学之友,2007(08).
[2]宋久斌,关于浅表层软土地基的处理方法[J],内蒙古科技与经济,2009(24).
【摘要】随着社会的进步和交通运输业的发展,城市道路的改建和扩建在城市规划与发展中发挥着越来越重要的作用。鉴于公路软基技术处理的多样性和复杂性,本文笔者结合实际工程案例,就城市道路填方路基软基处理方法和技术展开简单的探讨,希望可以给相关工程人员提供参考。
【关键词】城市道路;填方;软基;处理
前言
随着经济的快速发展,我国大中小城市道路的交通网也在逐步完善,城市道路作为城市交通的主要枢纽,承载着各领域发展的重任。软土由于其可压缩性高、强度低等特征,对道路地基的稳定性影响很大,因此有必要开展针对路基软土地基处理的施工技术的研究。
1.软基处理的基本方法
1.1堆载预压法
在工程建造前,消除大部分工后沉降,提高地基强度。一旦工后沉降满足要求,强度达标后,修筑道路路面。
1.2加载预压排水固结法
加载预压排水固结法是预先对地基加载,通过排水体排水,使地基土固结,以提高其承载力,并减少其工后沉降。以前排水体常采用袋装砂井,并在顶上铺上一层土工布加筋垫层,既可做为横向排水通道,又可均化不均匀沉降。袋装砂井的质量受施工质量影响较大,若袋中砂灌得不够密实时,放人孔中,砂遇水将下沉,导致砂井上部脱空,不能与砂垫层连通,以致水无法排出,因此袋装砂井逐渐被塑料排水带所代替。与袋装砂井相比,塑料排水带具有施打速度较快、效率高、施工机械轻便、对软基扰动较小、可工厂化生产、抗折能力较强,受施工影响小等优点
1.3深层搅拌法
深层搅拌法是用水泥或其他材料作为固化剂的主剂,通过深层搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌,利用固化劑和软土之间所产生的一系列物理化学反应,形成具有一定强度的加固体。深层搅拌法分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。此类地基应视为复合地基,桩土共同承担应力。
1.4加筋法
在软土地基上沿水平方向铺设一层或多层的加筋材料,并与填料组成一定厚度的加筋垫层,可以提高地基的承载力,均化地基应力,减少地基的不均匀沉降。但当地基中具有较厚的软土,如果单纯用加筋垫层来处理,即使承载力满足要求,地决问题。当软基较厚,且对承载力和沉降要求较为严格的地基处理时,可以考虑综合加筋垫层和水泥深层搅拌桩的优点,用加筋垫层和水泥深层搅拌桩复合地基联合处理软基。在加筋垫层的作用下,充分发挥水泥土桩与桩间土共同作用的特性,提高地基的承载力,减小地基的沉降,均化地基的不均匀沉降。当加筋垫层采用新型复合地基的整体强度大大提高,处理效果更为明显。
1.5化学加固法
化学加固法是公路路基软基处理技术的一种高级技术,因其需要用到化学原料所以其成本比较昂贵,一般不作为路基处理技术的主流方法除非是当该地区的路基十分松软而公路的质量要求又对路基要求十分高时才会用到该处理方法。化学加固法是将化学溶液注入地基土中,通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化,在接触处胶结固化,以增强土颗粒间的连结,提高土体的力学强度的方法。常用的加固方法有硅化加固法、碱液加固法、电化学加固法和高分子化学加固法.
这几种方法因化学材料的不同其对路基的固定作用也不尽相同。根据工程造价及实际处理结果,一般认为堆载预压加塑料排水管处理方法为最常用的软基处理方法,下面结合具体的工程案例,对该种方法进行应用。
2.工程案例
2.1工程概况
工点范围为AK1+256.876~AK2+954.213(含大道A及大道B、大道C、大道D、大道5、大道E与大道A接口范围),场地属珠江三角滩涂平原地貌,地形较为平坦。
2.2处理方案
根据初步设计成果,结合详勘工程地质资料,对大道A的B1段(南段)道路软土地基进行路基稳定性与工后沉降验算,其处理措施如下:
(1)桩基施工前应对场地进行整平,整平高程为1.5m。
(2)AK1+256.876~AK1+371.876段,进行山皮土换填,山皮土最大粒径不宜大于15mm,换填深度3.5m,换填坡率为1:1.5。
(3)AK1+371.876~AK2+954.213路段,采用塑料排水板+超载预压处理。塑料排水板采用SPB-C型,正三角形布置,桩间距1.2m,深度22~35m;于板顶铺设0.6m海砂垫层,含泥量不宜大于5%,颗粒不均匀系数不宜小于10,不得含有草根、垃圾等杂物;所用海砂须是专门处理的淡化海砂;海砂的开采、除盐处理等过程,必须严格执行国家标准《建筑用砂》及其相关规范;于垫层中沿道路中心线方向,对应道路中心设置的集水井处横向各设置一道塑料排水盲沟MY150。
本段道路采用超载预压,超载土柱高2.0m。为满足稳定要求,本项目填土至设计标高后,放置1个月后再进行堆载填土;超载土填高1m时,应再放置1个月后继续填至堆载标高;满载放置时间不少于8~12个月。满载期间,根据路基沉降情况及时增补土方,确保超载预压高度为2m。路基填筑时应根据观测结果控制填土速率,当昼夜路堤中心沉降大于10mm或边桩水平位移超过5mm时应停止填土,必要时应卸载,待沉降稳定后方可继续填筑。
2.3处理效果
在填土过程中,地基沉降很快,施工单位按照设计要求,对路基沉降处进行增补土方,在路基土沉降初期,沉降速率达40~55mm/d,之后沉降速率递减,满载后一个月,沉降速率即将至20~30mm/d,到两个月后,沉降速率基本即降至1~2mm/d,趋于稳定。
自施工起始日12月20日至次年3月10日,线路范围内54快沉降板各板累计沉降量为2014~2237mm,有稳定趋势,现今仍正在做堆载预压施工。根据实测曲线用双曲线法对最终沉降量进行推测,经计算表明,开工日到次年3月10日,累计81天平均固结度已达93%左右。81天的堆载预压+塑料排水板的处理结果已基本达设计要求。
3.总结语
城市道路施工工程一直都在我国各城市发展过程中起到了十分重要的作用,并且拥有十分重要的地位,笔者经过分析探究各个处理技术的优缺点以及适应性,在工程中主要应用了堆载预压与挤压排水相结合的方法,使工程得到了有效的落实,希望可以给相关工程提供参考价值。
参考文献
[1]伍高建,粉喷桩处理软土地基施工过程中的质量控制[J],科学之友,2007(08).
[2]宋久斌,关于浅表层软土地基的处理方法[J],内蒙古科技与经济,2009(24).