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摘 要:本文主要针对公路工程路基施工中常见的软土地基处理施工技术做简要的分析,并重点对置换法、排水固结法、挤密法等处理加固施工技术做介绍,以促进现代公路交通建设的快速发展。
關键词:软土路基;公路工程;处理加固;施工技术
研究发现,不良地基土主要分为软土、饱和松散砂土、湿陷性黄土等。而在不良地基中,软土地基对公路交通路基施工的影响较严重,因此施工过程中需要认真处理。
1、软土地基的危害
随着经济的不断发展,我国公路建设的规模日益扩大,难度不断提高,公路建设对软土处理也提出了更高的要求。在软土地基上修筑路堤,如不采取有效的加固措施,就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。软土地基处理不好,会出现路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等质量通病,给公路行车安全带来不同程度的危害。 另外,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。路基施工时要对软土地基进行处理,保证公路的稳定性,使来往车辆及司乘人员安全,快速,舒适地行驶在公路上。
2、地基处理的重要性及目的
过去在一般公路通过软土地区,由于线路等级标准不高,路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严,且多低路堤,故对路基大部分地段处理工程少,仅对桥头高路堤部位重视些。但从高速公路出现后,因要求全立交、桥涵通道多,路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒,土体多呈海棉状结构,因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下,要经过较长时间才能趋地压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构在大交通量,重载车辆的作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也严重,为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降,消除侧向滑动位移,以免路堤向两侧膨胀挤出,确保路基及其外侧建筑物、或其他农田、虾池、鱼塘的安全,因此必须对软基进行处理。
地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。
(1)提高地基的抗剪强度。
(2)降低地基的压缩性。
(3)改善地基的透水特性。
(4)改善地基的动力特性。
(5)改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。
3、软基处理方法概述
在公路工程路基勘察阶段,需要加强对勘察质量的把控,避免软土路基隐藏在路基下,给后期公路运营埋下沉降隐患。同时,在公路软土路基处理加固中,需要根据不同地区的软土地基的局部特征表现不一致,因此需要针对不同的地区采取相互适应的处理方式,例如,在黏性土地区可以采用辗压夯实的处理办法,在软基加固处理中,最大限度减少对地基的扰动破坏,以确保原地基的完整性;而针对砂性土之,为增加地基的承载能力,可以采用挤密或者压实的处理技术,以提高软土路基的抗流动性。同时,还需要根据软土地基的含水量、深度、厚度等采取合适的加固方式,例如,若是表层软基,可以采用换填技术。在软基处理中,同时需要根据公路的等级选择合适的加固方式,例如工程建设等级较高,可以采用加固效果好,提高地基承载能力强的处理方式,从而最大限度的减小后期地基出现不均匀沉降现象。
4、软基处理方法技术要点分析
现就几种常见的软土地基处理方法作个技术分析。
(1)置换法
置换法处理软土路基,主要是借助其他施工材料与软土路基相互混合,形成承载能力高、不均匀沉降小的软土路基。在公路工程软基置换处理施工中,主要有以下几种方法强夯置换法、振冲碎石柱法等,同时,还有低标号素混凝土桩、水泥粉煤灰桩和预应力混凝土桩等。利用置换软基处理施工技术,有效地解决了不良地基对路基的危害。
(2)换土垫层法
在公路软土地基处理施工中,采用换填良土施工技术,不仅可以有效地降低土体的含水量,且增加土体之间的可塑性。换填土处理施工技术,主要是从其他地区挖较好的土质,换填到软土地区,从而实现土质改良的效果。
在换填土处理施工中,需要注意以下几点:
1)在选取换填土时,需要对良土进行检测,确保土质满足换填要求;
2)软土的挖除深度需要设计部门给出准确的数值,以最大限度实现软土换填的效果;
3)在填筑时,需要分层进行填筑,并分层压实,以提高公路地基的承载能力。
(3)排水固结法
软土路基中主要是由于含水量超出正常的地基含水量范围,从而导致路基土质呈流塑状,若可以采取一定的措施,降低软土路基中的含水量,不仅可以有效地治理软土路基对公路稳定性的影响,还可以确保路基的稳定性。因此,在软土路基处理施工中,通过其他措施排除软土路基中多余的水分,例如对软土路基进行施加外界荷载,增加土体之间的压力,将软土路基中的水分排出,并将水引流至管道中,从而使软土路基由流塑状变为可塑状。
排水固结系统由竖向排水体和水平排水体构成,主要作用是改变地基的排水边界条件,缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。当软土层靠近地表且较薄、或土的渗透性好且施工周期较长时,可在地面铺设一定厚度的砂垫层,不设竖向排水通道。土中的孔隙水在外荷载作用下排至砂垫层,从而产生固结。若软土层较厚时,为加快排水固结,应在地基中设置砂井等竖向排水体,与水平砂垫层一起构成排水系统。
对软土路基采取排水固结处理施工工艺较为简单,适用性广,可用于冲填土、淤泥质土、饱和黏性土等多种复杂软质路基。根据笔者多年工作经验可知,在公路软土路基处理加固施工中,排水固结法主要有砂井法、袋装砂井法及塑料排水板等施工方法。经验表明排水固结法处理后的路基一般能够达到设计强度要求。
(4)挤密法
在软基处理中,还可采用挤密的方式,以增强地基的承载能力,例如,可以在桩基间采取增加土体的强度,其中,桩间加固材料可以分为砂土和素土两种,需要根据不同的地质特征,选择合适的加固方式。例如,采用素土加固称为土桩挤密法,而采用灰土作为桩间挤密材料,则称为灰土挤密法。灰土挤密桩是利用沉管、冲击在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填灰土成桩。成桩时,通过成孔过程中的横向挤压作用,桩孔内的土被挤向周围,使桩间土得以挤密,然后将备好的灰土分层填入桩孔内,并分层捣实至设计标高,称为灰土挤密桩;它与挤密的桩间土组成复合地基,共同承受基础的上部荷载。且根据作者经验,该主要应用于厚度较大的湿陷性黄土区域。
(5)其他软基处理工程施工技术
根据笔者多年工作经验可知,在公路软土路基处理加固施工中,除了上述常见的加固技术外,还有其他处理加固技术,例如水泥土搅拌法、土工布法、粉喷桩法、砂井堆载预压法等。对公路软土路基进行适宜的处理办法,可以有效地降低路基发生不均匀沉降的概率,提高路基的稳定性。
4结论
综上所述,在公路交通路基施工过程中,由于软土路基承载能力严重不足,若不对其进行加固处理直接路基施工,将会对公路路基路面的稳定性埋下稳定性隐患。而根据软土路基的部位、深度、土质等选择合适的软土路基处理技术,可以有效地增强地基的承载特性,确保公路交通的可持续发展。
参考文献
[1] 陈永亮. 浅谈软基处理工程的施工技术要点[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(02)
[2] 翟翠文. 浅谈几种常用软基处理工程的计量方法[J]. 建筑监督检测与造价. 2011(06)
關键词:软土路基;公路工程;处理加固;施工技术
研究发现,不良地基土主要分为软土、饱和松散砂土、湿陷性黄土等。而在不良地基中,软土地基对公路交通路基施工的影响较严重,因此施工过程中需要认真处理。
1、软土地基的危害
随着经济的不断发展,我国公路建设的规模日益扩大,难度不断提高,公路建设对软土处理也提出了更高的要求。在软土地基上修筑路堤,如不采取有效的加固措施,就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。软土地基处理不好,会出现路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等质量通病,给公路行车安全带来不同程度的危害。 另外,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。路基施工时要对软土地基进行处理,保证公路的稳定性,使来往车辆及司乘人员安全,快速,舒适地行驶在公路上。
2、地基处理的重要性及目的
过去在一般公路通过软土地区,由于线路等级标准不高,路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严,且多低路堤,故对路基大部分地段处理工程少,仅对桥头高路堤部位重视些。但从高速公路出现后,因要求全立交、桥涵通道多,路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒,土体多呈海棉状结构,因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下,要经过较长时间才能趋地压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构在大交通量,重载车辆的作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也严重,为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降,消除侧向滑动位移,以免路堤向两侧膨胀挤出,确保路基及其外侧建筑物、或其他农田、虾池、鱼塘的安全,因此必须对软基进行处理。
地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。
(1)提高地基的抗剪强度。
(2)降低地基的压缩性。
(3)改善地基的透水特性。
(4)改善地基的动力特性。
(5)改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。
3、软基处理方法概述
在公路工程路基勘察阶段,需要加强对勘察质量的把控,避免软土路基隐藏在路基下,给后期公路运营埋下沉降隐患。同时,在公路软土路基处理加固中,需要根据不同地区的软土地基的局部特征表现不一致,因此需要针对不同的地区采取相互适应的处理方式,例如,在黏性土地区可以采用辗压夯实的处理办法,在软基加固处理中,最大限度减少对地基的扰动破坏,以确保原地基的完整性;而针对砂性土之,为增加地基的承载能力,可以采用挤密或者压实的处理技术,以提高软土路基的抗流动性。同时,还需要根据软土地基的含水量、深度、厚度等采取合适的加固方式,例如,若是表层软基,可以采用换填技术。在软基处理中,同时需要根据公路的等级选择合适的加固方式,例如工程建设等级较高,可以采用加固效果好,提高地基承载能力强的处理方式,从而最大限度的减小后期地基出现不均匀沉降现象。
4、软基处理方法技术要点分析
现就几种常见的软土地基处理方法作个技术分析。
(1)置换法
置换法处理软土路基,主要是借助其他施工材料与软土路基相互混合,形成承载能力高、不均匀沉降小的软土路基。在公路工程软基置换处理施工中,主要有以下几种方法强夯置换法、振冲碎石柱法等,同时,还有低标号素混凝土桩、水泥粉煤灰桩和预应力混凝土桩等。利用置换软基处理施工技术,有效地解决了不良地基对路基的危害。
(2)换土垫层法
在公路软土地基处理施工中,采用换填良土施工技术,不仅可以有效地降低土体的含水量,且增加土体之间的可塑性。换填土处理施工技术,主要是从其他地区挖较好的土质,换填到软土地区,从而实现土质改良的效果。
在换填土处理施工中,需要注意以下几点:
1)在选取换填土时,需要对良土进行检测,确保土质满足换填要求;
2)软土的挖除深度需要设计部门给出准确的数值,以最大限度实现软土换填的效果;
3)在填筑时,需要分层进行填筑,并分层压实,以提高公路地基的承载能力。
(3)排水固结法
软土路基中主要是由于含水量超出正常的地基含水量范围,从而导致路基土质呈流塑状,若可以采取一定的措施,降低软土路基中的含水量,不仅可以有效地治理软土路基对公路稳定性的影响,还可以确保路基的稳定性。因此,在软土路基处理施工中,通过其他措施排除软土路基中多余的水分,例如对软土路基进行施加外界荷载,增加土体之间的压力,将软土路基中的水分排出,并将水引流至管道中,从而使软土路基由流塑状变为可塑状。
排水固结系统由竖向排水体和水平排水体构成,主要作用是改变地基的排水边界条件,缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。当软土层靠近地表且较薄、或土的渗透性好且施工周期较长时,可在地面铺设一定厚度的砂垫层,不设竖向排水通道。土中的孔隙水在外荷载作用下排至砂垫层,从而产生固结。若软土层较厚时,为加快排水固结,应在地基中设置砂井等竖向排水体,与水平砂垫层一起构成排水系统。
对软土路基采取排水固结处理施工工艺较为简单,适用性广,可用于冲填土、淤泥质土、饱和黏性土等多种复杂软质路基。根据笔者多年工作经验可知,在公路软土路基处理加固施工中,排水固结法主要有砂井法、袋装砂井法及塑料排水板等施工方法。经验表明排水固结法处理后的路基一般能够达到设计强度要求。
(4)挤密法
在软基处理中,还可采用挤密的方式,以增强地基的承载能力,例如,可以在桩基间采取增加土体的强度,其中,桩间加固材料可以分为砂土和素土两种,需要根据不同的地质特征,选择合适的加固方式。例如,采用素土加固称为土桩挤密法,而采用灰土作为桩间挤密材料,则称为灰土挤密法。灰土挤密桩是利用沉管、冲击在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填灰土成桩。成桩时,通过成孔过程中的横向挤压作用,桩孔内的土被挤向周围,使桩间土得以挤密,然后将备好的灰土分层填入桩孔内,并分层捣实至设计标高,称为灰土挤密桩;它与挤密的桩间土组成复合地基,共同承受基础的上部荷载。且根据作者经验,该主要应用于厚度较大的湿陷性黄土区域。
(5)其他软基处理工程施工技术
根据笔者多年工作经验可知,在公路软土路基处理加固施工中,除了上述常见的加固技术外,还有其他处理加固技术,例如水泥土搅拌法、土工布法、粉喷桩法、砂井堆载预压法等。对公路软土路基进行适宜的处理办法,可以有效地降低路基发生不均匀沉降的概率,提高路基的稳定性。
4结论
综上所述,在公路交通路基施工过程中,由于软土路基承载能力严重不足,若不对其进行加固处理直接路基施工,将会对公路路基路面的稳定性埋下稳定性隐患。而根据软土路基的部位、深度、土质等选择合适的软土路基处理技术,可以有效地增强地基的承载特性,确保公路交通的可持续发展。
参考文献
[1] 陈永亮. 浅谈软基处理工程的施工技术要点[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(02)
[2] 翟翠文. 浅谈几种常用软基处理工程的计量方法[J]. 建筑监督检测与造价. 2011(06)