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【摘要】本文笔者结合自己多年的工作经验从简要介绍软土地基、软土地基的施工特点、处理软土地基的施工原则以及在城市道路施工技术中软土地基处理技术的处理措施,希望本文的分析可以给大家一些借鉴学习的地方。
【关键词】道路施工技术;软土地基;处理措施
前言
随着我国科学技术不断进步和发展,城市道路施工中处理软地基的技术也在飞速发展。城市道路施工技术中的软土地基处理技术不但给我们的国家和社会带来了非常大的社会和经济效益,还替我国城市道路建设做出了非常大的贡献。对道路工程施工中软土地基的处理技术运用是否得当至关重要,它不仅关系整个工程成本和进度,更关系到工程质量,施工单位应把软土地基的处理作为管理的重要内容。自从我国实施改革开放至今,我国投入了很多的精力到城市道路施工中处理软土地基技术的研究上面,经过综合比较分析国内外有关的宝贵经验和先进技术,总结归纳出一些符合我国国情的处理软土地基的技术。
1软土地基的施工特点
软土地基指的就是那些土质黏性和稳定性都比较差的,无法甚至很不容易直接承担路面所施加的荷载的地基。软土地基中一般是存在压缩量较高,强度较低的软土层,这个土层土壤中一般含有较高的有机质,而且包含很多的水分和空气,具备土壤渗水性差、灵敏性强、压缩性高的特点。
软土的天然含水量很大,通常为50%~70%,几乎处于饱和状态,所以软土的渗透性较差,这不仅使得地基土固结过程缓慢,更使得在加荷初期出现较高的空隙水压力,引起地基土变形过大且沉降不均匀,这些都会严重影响地基强度。不同土质的抗剪强度不同,它与地基土排水固结条件和加荷速度紧密相关,与侧压力大小无关,且软土自身高含水量的特点更加降低了软土地基的抗剪强度。
软土地基的土层往往都是经过河流、海水、湖泊等经过长时间的侵蚀、冲刷而慢慢形成的,在我国广泛分布。在软土地基上修筑路堤或桥梁时,除满足普通地基修筑的共性要求外,还应在填土的同时进行软地基土的加载预压,参照不同土层物力力学指标采用不同的软土地基的处理方法。如下表1为各土层主要物力力学性能指标。
表1 各土层主要物力力学性能指标
层次 土层名称 含水量W(%) 重度r(kN/m?) 孔隙比 压缩模量Es/(Mpa)
1 填土 \ 16.5 \ \
2 粉质粘土 30.4 19.2 0.848 4.43
3 淤泥质粉土 42.8 42.8 1.450 3.29
4 粘土 37.5 37.5 1.059 3.13
5 圆砾 5.5 \ 27232.04 25
2.在城市道路施工中软土地基的处理措施
2.1软土层地基换填法
这种方法往往在处理较浅的软土层地基的时候比较合适,这种方法第一就是需要挖除干净软土地基中软弱土层部位下面的比较浅的软土层,接着用一些质地比较稳定且较硬的填充材料在之前挖除的区域进行填充,一般所选用的填充材料是岩石块、沙土、石块等材料。最后,我们需要压实处理填充的部位,真切的确保填充材料的稳定性和密实性。
2.2软土层地基垫层法
一般在实际的城市道路施工的过程中,我们能够通过运用砂石等建筑材料把路堤的底层密实、均匀的铺满。这样不但能够有效的加强地基的承载力,降低地面的沉降,还可以加大软土层的排水能力,防止城市道路的表面发生沉降和开裂现象。针对软地基处理的施工过程中,铺设砂石的厚度一般保持在0.5cm到1.2cm范畴内最适宜,这样能够合理的增强软弱地基的排水能力,加速土层固结的速度,从而起到稳固软土层地基的功效。
2.3 喷粉桩加固处理法
噴粉桩加固法是利用高压喷射枪将事先配置搅拌好的浆液注入到钻好的软土地基孔内,孔的大小深浅要依据软土层的软弱程度进行设置。喷粉桩的施工工艺要根据实测参数确定,并满足设计规范配合比,大多数情况下试桩5根,通过试桩确定单位时间喷粉量、喷气力度、搅拌桩搅拌力度和钻机力度等。喷粉桩加固处理法要求技术含量高,需要对注浆层进行严密准确的计算,因此施工前应准备好地质资料、实验报告、配合比试验资料以及相关测量资料,然后清理场地确保地面平整,做好充分的施工准备。
2.4软土地基加筋法
加筋土是在土层中埋置抗拉能力很强的土工合成材料,运用土颗粒位移与拉筋造成摩擦力,使加筋材料与土形成整体,增强整体稳定和减少整体变形。比如福建省福清过桥山围垦工程运用打设塑料排水板,以加快淤泥层的排水固结,增强地基的强度,又运用铺设土工织物在砂垫层中,由于土工织物的受拉作用,调整了整个基底的应力分布,地基沉降和侧向位移却对应的减少,就大大的提高了地基的稳定性。
2.5强夯法
强夯法是指用重锤等夯实工具直接对软土地基施加荷载,迫使饱和地基土体在外力压力作用下固结排水,改善软土地基软弱性,增加土体密实度和地基承载力。强夯法起初先用于大块体积的砾土石块的压碎处理中,后来随着夯实工艺在不断改进与发展,被逐步用于道路施工中软土地基的处理中。强夯法是一种最有效、最经济的软土地基处理方案,只要重锤锤击达到相应的数量,就能使地基变得坚硬。强夯法适用范围较广,它的夯实效果显著、成本也低,但却具有夯实工具简单、技术要求低的优点。土层夯实效果根据软土地基土层性质,主要取决于土颗粒孔隙比和土层含水量,其夯实参数如下图1所示。
图1 软土地基强夯参数
2.6软土层排水固结法
这种方法的关键原理就是运用某些设备经过特殊的手段(加压、电渗、抽水及抽气等)对软地基实施处理。该方法的主要步骤就是通过设置竖向软土排水装置来完善软土层地基的排水能力,从而达到行之有效的加固地基,提升承载力的目的。同时,这种方法还能够有效的避免工程前后路面发生下沉的不良现象。
2.7 敷垫材料法
针对可能发生局部不均匀沉降和侧向变形的地基,利用所敷设材料的抗力和抗剪特性降低施工机械通行难度,使地基填土荷载达到平均荷载值,减少地基不均匀沉降,从而增加地基承载力。目前广为采用的敷垫材料有土工布、化纤无纺布和玻璃纤维格栅等。
3结语
综上所述,处理软土地基一直是道路施工中比较关键的一个过程,软土地基的合理处理能够提高工程质量,保证道路能承担预期的通行荷载,减少交通事故发生。因此,我们要依据建筑场地软土地基实际情况,不断研究,行之有效的处理道路施工中的软土地基,选取合理的施工手段,才能建造出高质量的道路作品,为全社会造福。
参考文献
[1] 赵金健,郭建军.软土地基处理技术[J].中国高新技术企业, 2011(4):1-5.
[2]袁党.公路工程软土地基处理[J].河南科技,2012(1):12-25.
[3]赵金健,郭建军.软土地基处理技术[J].中国高新技术企业,2008(6).
【关键词】道路施工技术;软土地基;处理措施
前言
随着我国科学技术不断进步和发展,城市道路施工中处理软地基的技术也在飞速发展。城市道路施工技术中的软土地基处理技术不但给我们的国家和社会带来了非常大的社会和经济效益,还替我国城市道路建设做出了非常大的贡献。对道路工程施工中软土地基的处理技术运用是否得当至关重要,它不仅关系整个工程成本和进度,更关系到工程质量,施工单位应把软土地基的处理作为管理的重要内容。自从我国实施改革开放至今,我国投入了很多的精力到城市道路施工中处理软土地基技术的研究上面,经过综合比较分析国内外有关的宝贵经验和先进技术,总结归纳出一些符合我国国情的处理软土地基的技术。
1软土地基的施工特点
软土地基指的就是那些土质黏性和稳定性都比较差的,无法甚至很不容易直接承担路面所施加的荷载的地基。软土地基中一般是存在压缩量较高,强度较低的软土层,这个土层土壤中一般含有较高的有机质,而且包含很多的水分和空气,具备土壤渗水性差、灵敏性强、压缩性高的特点。
软土的天然含水量很大,通常为50%~70%,几乎处于饱和状态,所以软土的渗透性较差,这不仅使得地基土固结过程缓慢,更使得在加荷初期出现较高的空隙水压力,引起地基土变形过大且沉降不均匀,这些都会严重影响地基强度。不同土质的抗剪强度不同,它与地基土排水固结条件和加荷速度紧密相关,与侧压力大小无关,且软土自身高含水量的特点更加降低了软土地基的抗剪强度。
软土地基的土层往往都是经过河流、海水、湖泊等经过长时间的侵蚀、冲刷而慢慢形成的,在我国广泛分布。在软土地基上修筑路堤或桥梁时,除满足普通地基修筑的共性要求外,还应在填土的同时进行软地基土的加载预压,参照不同土层物力力学指标采用不同的软土地基的处理方法。如下表1为各土层主要物力力学性能指标。
表1 各土层主要物力力学性能指标
层次 土层名称 含水量W(%) 重度r(kN/m?) 孔隙比 压缩模量Es/(Mpa)
1 填土 \ 16.5 \ \
2 粉质粘土 30.4 19.2 0.848 4.43
3 淤泥质粉土 42.8 42.8 1.450 3.29
4 粘土 37.5 37.5 1.059 3.13
5 圆砾 5.5 \ 27232.04 25
2.在城市道路施工中软土地基的处理措施
2.1软土层地基换填法
这种方法往往在处理较浅的软土层地基的时候比较合适,这种方法第一就是需要挖除干净软土地基中软弱土层部位下面的比较浅的软土层,接着用一些质地比较稳定且较硬的填充材料在之前挖除的区域进行填充,一般所选用的填充材料是岩石块、沙土、石块等材料。最后,我们需要压实处理填充的部位,真切的确保填充材料的稳定性和密实性。
2.2软土层地基垫层法
一般在实际的城市道路施工的过程中,我们能够通过运用砂石等建筑材料把路堤的底层密实、均匀的铺满。这样不但能够有效的加强地基的承载力,降低地面的沉降,还可以加大软土层的排水能力,防止城市道路的表面发生沉降和开裂现象。针对软地基处理的施工过程中,铺设砂石的厚度一般保持在0.5cm到1.2cm范畴内最适宜,这样能够合理的增强软弱地基的排水能力,加速土层固结的速度,从而起到稳固软土层地基的功效。
2.3 喷粉桩加固处理法
噴粉桩加固法是利用高压喷射枪将事先配置搅拌好的浆液注入到钻好的软土地基孔内,孔的大小深浅要依据软土层的软弱程度进行设置。喷粉桩的施工工艺要根据实测参数确定,并满足设计规范配合比,大多数情况下试桩5根,通过试桩确定单位时间喷粉量、喷气力度、搅拌桩搅拌力度和钻机力度等。喷粉桩加固处理法要求技术含量高,需要对注浆层进行严密准确的计算,因此施工前应准备好地质资料、实验报告、配合比试验资料以及相关测量资料,然后清理场地确保地面平整,做好充分的施工准备。
2.4软土地基加筋法
加筋土是在土层中埋置抗拉能力很强的土工合成材料,运用土颗粒位移与拉筋造成摩擦力,使加筋材料与土形成整体,增强整体稳定和减少整体变形。比如福建省福清过桥山围垦工程运用打设塑料排水板,以加快淤泥层的排水固结,增强地基的强度,又运用铺设土工织物在砂垫层中,由于土工织物的受拉作用,调整了整个基底的应力分布,地基沉降和侧向位移却对应的减少,就大大的提高了地基的稳定性。
2.5强夯法
强夯法是指用重锤等夯实工具直接对软土地基施加荷载,迫使饱和地基土体在外力压力作用下固结排水,改善软土地基软弱性,增加土体密实度和地基承载力。强夯法起初先用于大块体积的砾土石块的压碎处理中,后来随着夯实工艺在不断改进与发展,被逐步用于道路施工中软土地基的处理中。强夯法是一种最有效、最经济的软土地基处理方案,只要重锤锤击达到相应的数量,就能使地基变得坚硬。强夯法适用范围较广,它的夯实效果显著、成本也低,但却具有夯实工具简单、技术要求低的优点。土层夯实效果根据软土地基土层性质,主要取决于土颗粒孔隙比和土层含水量,其夯实参数如下图1所示。
图1 软土地基强夯参数
2.6软土层排水固结法
这种方法的关键原理就是运用某些设备经过特殊的手段(加压、电渗、抽水及抽气等)对软地基实施处理。该方法的主要步骤就是通过设置竖向软土排水装置来完善软土层地基的排水能力,从而达到行之有效的加固地基,提升承载力的目的。同时,这种方法还能够有效的避免工程前后路面发生下沉的不良现象。
2.7 敷垫材料法
针对可能发生局部不均匀沉降和侧向变形的地基,利用所敷设材料的抗力和抗剪特性降低施工机械通行难度,使地基填土荷载达到平均荷载值,减少地基不均匀沉降,从而增加地基承载力。目前广为采用的敷垫材料有土工布、化纤无纺布和玻璃纤维格栅等。
3结语
综上所述,处理软土地基一直是道路施工中比较关键的一个过程,软土地基的合理处理能够提高工程质量,保证道路能承担预期的通行荷载,减少交通事故发生。因此,我们要依据建筑场地软土地基实际情况,不断研究,行之有效的处理道路施工中的软土地基,选取合理的施工手段,才能建造出高质量的道路作品,为全社会造福。
参考文献
[1] 赵金健,郭建军.软土地基处理技术[J].中国高新技术企业, 2011(4):1-5.
[2]袁党.公路工程软土地基处理[J].河南科技,2012(1):12-25.
[3]赵金健,郭建军.软土地基处理技术[J].中国高新技术企业,2008(6).