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【摘要】我国河流湖泊众多,地下水丰富,在地下水流不断流淌的过程中,对土质的各种化合物含量也产生较大的影响。在各种地上雨水和地下地质构造的双重作用下,很多地区会有不成程度的淤泥、地下空穴、溶洞等不良地质条件,对于此类软弱地基的处理已成为广大道路建设项目处理的重点和难点。
【关键词】路桥施工;软地基;处理办法
一、软弱地基的概念
软弱地基是指基础内存在空隙、含水率过高或其他因素,导致承载力达不到设计要求的基础层。
二、软地基基础的特点
1、孔隙率高:软弱地基通常都有较大的空隙率,在基础内部,由于土质原因或其他外力作用的因素,导致土质间含有较多的空隙,这些空隙使土体之间形成较大的距离,由于被空气代替了实际的土层,所以承受压力的时候很容易挤压到一起,因此承载力较弱。
2、含水率大:道路桥梁多位于河流湖泊两侧,地下水位比较高且水量较大,在长期的地质变化中,水体大量的渗入土体中,并被原始土体吸收,形成较高的含水率。
3、渗透系数小:由于土体内含有较多的水分,且孔隙水压力很大,外界的水很难进入到土体内部,因此呈现出一种虚假的饱和状态。如果上部施加的压力大于孔隙水自身的压力,水就会被挤走,使土体急剧的收缩,发生沉降,引起上部结构开裂。
4、抗剪强度低:河流湖泊内部水体侧压力比较大,在土质中的薄弱处,水流会流入土中。甚至在长期地质变化过程中,地下水的流动长期冲刷土体内部,形成一个个的空隙或断层。导致整体粘结力不高,在上部承受不同荷载的情况下,很容易受到剪切力的影响。
5、体积不稳定:由于软弱基础内部存在较多的空隙和淤泥,整体结构非常不稳定。在承受荷载的时候,不同的部位会发生不同的变形。特别是在桥梁的桥墩部位,由于受力较大,其他部位相对较小,因此此处的基础很容易发生挤压和变形。
三、软弱基础的鉴别方法
根据建设部软弱基础鉴别办法规定,可用以下方法鉴别软弱土:
1、根据含水率的测定。普通图层含水率一般在30%以内,而软弱地基则会超过这一值。根据这一规定,我们可以通过测定土地里面的含水率来判定。测量方法为比重法,将同体积的干土和湿土进行重量的测量,干土密度可以计算得知。两者进行对比,用差别的质量除以体积就可以得到湿土的密度值,再减去干土的比重,就可以得出含水量的多少,再除以湿土重量即是含水率。超过了30%就是软弱基础。
2、根据孔隙比的测定。孔隙比是指土体中的空隙体积与土体体积的比值。自然状态下的孔隙比一般在0.5以内,超过这一值我们就判定为它是软弱土。它可以通过测量土体质量、含水率等指标进行计算得出,这里不具体介绍。
3、地质勘察法。任何基础工程施工前都要进行地质勘察工作,地质勘察也是获知地下土质情况最直接也最准确的方式。通过土工试验可以得出土质的分部情况,地下的是否有溶洞、空隙、断层等状况。从而为上部地基承载力的正确测算提供有力的依据。通过土工试验也可以迅速得出软弱土层的分部情况,来进行必要有针对性的处理。
四、改良软弱基础的原理和目标
1、降低含水率。软弱基础之所以承载力较低,很大原因在于内部含有的水量过多。所以要对软弱基础进行改良,首要的目标就是要降低其内部的含水率,使其在后期能有较大的雨水吸收能力,同时保障满足承载力要求。
2、降低孔隙率。土体松软,内部空隙多,就会导致内部粘结力比较低,抗荷载能力较差。因此,要提高软弱基础的承载能力,就必须要降低内部的孔隙率,土体之间越密实,体积变化越小,就能抵抗更多的上部荷载,确保桥梁的稳定和安全。
3、增加抗剪能力。路桥工程在河流湖泊段,都需要较大的桥墩作为支持,上部桥面的荷载通过桥墩传递到原始土体内。在桥墩处形成了较大的集中荷载,而旁边的荷载相对较小,就形成了强大的剪切力。如果此处的土体抗剪切力不足,就会造成桥墩的下沉,以及周边土体的凹起,形成剪切破坏。因此,提高土体抗剪切力也是改良的重点方向。
五、软地质基础常用处理方法
1、表层处理法。表层处理法,又称表层排水法。是指在地面路基施工前,开挖出一些水沟,必要时可以采取一些降水措施,来减少土体的汗水率。为了提高水沟的泌水性能,通常在水沟中填筑1米左右的砂垫层(具体厚度视现场情况确定),同时对土体产生一定的压力,以加速水的留出,来改善基础的承载能力。这种方法施工工艺简单,也便于操作,被广泛应用与高速公路的建设当中。
2、强夯挤密法。这种方法就是采用外力锤击土体,来改良土体性质的方法。工艺上一般采用较重的锤子,从一定高度自由落下,来锤击土体。一方面可以将土体内部的多余水分挤压出来,而且能够将其中的空隙气泡挤出。在降低含水率的同时,又能提高土体的固结性能。体积系数加大,就能在内部形成更大的粘结能力,以此来提高其整体的承载性能。此方法,设备简单,工艺单一,造价也相对较低,被很多施工单位所青睐。但是要注意的是它不适合与淤泥和淤泥质土壤。
3、高压喷射注浆法。在一些软弱土层非常厚的部位,如果想要全部把软弱基础挖出来,需要耗费较大的成本和时间;采用挤压锤击的方式也无法深入到土体的深度。这种情况下,就可以采用高压喷射注浆法。它是通过埋设注浆管到需要改良土体的深度,上部与注浆机械连接起来,通过高压,将水泥砂浆强行压入到软弱土体内部。一方面将水泥与软弱土体融合成一致,提高固结程度;另一方面,在水泥砂浆的强大冲击压力下,可以有效的拍出土体内部含有的气体。二者合一的效果小,可以有效改良较深的软弱土体。但是相对于上面的方法,它技术要求比较高,需要用空气压缩机的压力值和注浆量二者同时控制,才能确保改良达到预期的效果。
4、加筋地基法。加筋地基是将基础下一定深度内的软弱土层挖去,然后逐层铺设土工合成材料与砂石、砖块等组成的加筋垫层来做地基持力层。要求开挖的深度和分层材料选取、分层厚度,各层压力值要事先设定好。每层施工完成后,要进行压实并做弯承实验,确定是否合格,再进行上部土层的填充。它一般使用于基础土层相对较好,上部2米以内土层的改换
5、置换法。强夯置换法与强夯挤密法从施工设备上有所相同,但是从技术原理、施工工艺上是不同的,因此其适用范围也不尽相同。强夯置换法适用于厚度小于6米的软黏土层或者含水率过高的淤泥质土。在重锤夯击的过程中,要加入碎石料来填充软土层,并通过高压使之与软土地基进行融合形成复合地基来提高承载力。
6、抛石挤淤法。即在路基底部放入一定数量的片石,上部施加荷载来将淤泥挤出基底范围,同时挤压周围土体增加固结程度,来提高承载力。这种方法主要适用于常年积水的洼地,沼泽、水塘、或者是其他软性土层。改善范围一般在地上4米以内,如果过深则片石无法沉入到底部,就无法保证改善的效果。
结语
路桥工程是便于居民生活的重要民生工程,其质量和安全关系到千千万万家庭的生命安全。因此对于软基础的处理必须慎重对待,确保其承载力满足要求,让每一座道桥真正支起生命的高度。
参考文献
[1]杨春珍.浅述路桥软地基的处理技术[J].建筑知识,2012(4).17
[2]陈智力.浅谈道路桥梁施工中的软弱地基处理办法[J].道路桥梁,2013(9).28
【关键词】路桥施工;软地基;处理办法
一、软弱地基的概念
软弱地基是指基础内存在空隙、含水率过高或其他因素,导致承载力达不到设计要求的基础层。
二、软地基基础的特点
1、孔隙率高:软弱地基通常都有较大的空隙率,在基础内部,由于土质原因或其他外力作用的因素,导致土质间含有较多的空隙,这些空隙使土体之间形成较大的距离,由于被空气代替了实际的土层,所以承受压力的时候很容易挤压到一起,因此承载力较弱。
2、含水率大:道路桥梁多位于河流湖泊两侧,地下水位比较高且水量较大,在长期的地质变化中,水体大量的渗入土体中,并被原始土体吸收,形成较高的含水率。
3、渗透系数小:由于土体内含有较多的水分,且孔隙水压力很大,外界的水很难进入到土体内部,因此呈现出一种虚假的饱和状态。如果上部施加的压力大于孔隙水自身的压力,水就会被挤走,使土体急剧的收缩,发生沉降,引起上部结构开裂。
4、抗剪强度低:河流湖泊内部水体侧压力比较大,在土质中的薄弱处,水流会流入土中。甚至在长期地质变化过程中,地下水的流动长期冲刷土体内部,形成一个个的空隙或断层。导致整体粘结力不高,在上部承受不同荷载的情况下,很容易受到剪切力的影响。
5、体积不稳定:由于软弱基础内部存在较多的空隙和淤泥,整体结构非常不稳定。在承受荷载的时候,不同的部位会发生不同的变形。特别是在桥梁的桥墩部位,由于受力较大,其他部位相对较小,因此此处的基础很容易发生挤压和变形。
三、软弱基础的鉴别方法
根据建设部软弱基础鉴别办法规定,可用以下方法鉴别软弱土:
1、根据含水率的测定。普通图层含水率一般在30%以内,而软弱地基则会超过这一值。根据这一规定,我们可以通过测定土地里面的含水率来判定。测量方法为比重法,将同体积的干土和湿土进行重量的测量,干土密度可以计算得知。两者进行对比,用差别的质量除以体积就可以得到湿土的密度值,再减去干土的比重,就可以得出含水量的多少,再除以湿土重量即是含水率。超过了30%就是软弱基础。
2、根据孔隙比的测定。孔隙比是指土体中的空隙体积与土体体积的比值。自然状态下的孔隙比一般在0.5以内,超过这一值我们就判定为它是软弱土。它可以通过测量土体质量、含水率等指标进行计算得出,这里不具体介绍。
3、地质勘察法。任何基础工程施工前都要进行地质勘察工作,地质勘察也是获知地下土质情况最直接也最准确的方式。通过土工试验可以得出土质的分部情况,地下的是否有溶洞、空隙、断层等状况。从而为上部地基承载力的正确测算提供有力的依据。通过土工试验也可以迅速得出软弱土层的分部情况,来进行必要有针对性的处理。
四、改良软弱基础的原理和目标
1、降低含水率。软弱基础之所以承载力较低,很大原因在于内部含有的水量过多。所以要对软弱基础进行改良,首要的目标就是要降低其内部的含水率,使其在后期能有较大的雨水吸收能力,同时保障满足承载力要求。
2、降低孔隙率。土体松软,内部空隙多,就会导致内部粘结力比较低,抗荷载能力较差。因此,要提高软弱基础的承载能力,就必须要降低内部的孔隙率,土体之间越密实,体积变化越小,就能抵抗更多的上部荷载,确保桥梁的稳定和安全。
3、增加抗剪能力。路桥工程在河流湖泊段,都需要较大的桥墩作为支持,上部桥面的荷载通过桥墩传递到原始土体内。在桥墩处形成了较大的集中荷载,而旁边的荷载相对较小,就形成了强大的剪切力。如果此处的土体抗剪切力不足,就会造成桥墩的下沉,以及周边土体的凹起,形成剪切破坏。因此,提高土体抗剪切力也是改良的重点方向。
五、软地质基础常用处理方法
1、表层处理法。表层处理法,又称表层排水法。是指在地面路基施工前,开挖出一些水沟,必要时可以采取一些降水措施,来减少土体的汗水率。为了提高水沟的泌水性能,通常在水沟中填筑1米左右的砂垫层(具体厚度视现场情况确定),同时对土体产生一定的压力,以加速水的留出,来改善基础的承载能力。这种方法施工工艺简单,也便于操作,被广泛应用与高速公路的建设当中。
2、强夯挤密法。这种方法就是采用外力锤击土体,来改良土体性质的方法。工艺上一般采用较重的锤子,从一定高度自由落下,来锤击土体。一方面可以将土体内部的多余水分挤压出来,而且能够将其中的空隙气泡挤出。在降低含水率的同时,又能提高土体的固结性能。体积系数加大,就能在内部形成更大的粘结能力,以此来提高其整体的承载性能。此方法,设备简单,工艺单一,造价也相对较低,被很多施工单位所青睐。但是要注意的是它不适合与淤泥和淤泥质土壤。
3、高压喷射注浆法。在一些软弱土层非常厚的部位,如果想要全部把软弱基础挖出来,需要耗费较大的成本和时间;采用挤压锤击的方式也无法深入到土体的深度。这种情况下,就可以采用高压喷射注浆法。它是通过埋设注浆管到需要改良土体的深度,上部与注浆机械连接起来,通过高压,将水泥砂浆强行压入到软弱土体内部。一方面将水泥与软弱土体融合成一致,提高固结程度;另一方面,在水泥砂浆的强大冲击压力下,可以有效的拍出土体内部含有的气体。二者合一的效果小,可以有效改良较深的软弱土体。但是相对于上面的方法,它技术要求比较高,需要用空气压缩机的压力值和注浆量二者同时控制,才能确保改良达到预期的效果。
4、加筋地基法。加筋地基是将基础下一定深度内的软弱土层挖去,然后逐层铺设土工合成材料与砂石、砖块等组成的加筋垫层来做地基持力层。要求开挖的深度和分层材料选取、分层厚度,各层压力值要事先设定好。每层施工完成后,要进行压实并做弯承实验,确定是否合格,再进行上部土层的填充。它一般使用于基础土层相对较好,上部2米以内土层的改换
5、置换法。强夯置换法与强夯挤密法从施工设备上有所相同,但是从技术原理、施工工艺上是不同的,因此其适用范围也不尽相同。强夯置换法适用于厚度小于6米的软黏土层或者含水率过高的淤泥质土。在重锤夯击的过程中,要加入碎石料来填充软土层,并通过高压使之与软土地基进行融合形成复合地基来提高承载力。
6、抛石挤淤法。即在路基底部放入一定数量的片石,上部施加荷载来将淤泥挤出基底范围,同时挤压周围土体增加固结程度,来提高承载力。这种方法主要适用于常年积水的洼地,沼泽、水塘、或者是其他软性土层。改善范围一般在地上4米以内,如果过深则片石无法沉入到底部,就无法保证改善的效果。
结语
路桥工程是便于居民生活的重要民生工程,其质量和安全关系到千千万万家庭的生命安全。因此对于软基础的处理必须慎重对待,确保其承载力满足要求,让每一座道桥真正支起生命的高度。
参考文献
[1]杨春珍.浅述路桥软地基的处理技术[J].建筑知识,2012(4).17
[2]陈智力.浅谈道路桥梁施工中的软弱地基处理办法[J].道路桥梁,2013(9).28