陳述志
摘 要:在道路設(shè)計(jì)過程中,軟土地基的處理經(jīng)常會(huì)遇到的情況。文章介紹了軟土路基的成因、性質(zhì)及類型,論述了其施工過程中的處理方法以及施工工藝,望能解決施工過程中的一些難題,以提高軟土地基的使用質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:質(zhì)量控制;軟土地基;公路施工;處理技術(shù)
我國幅員遼闊,自然、人文環(huán)境復(fù)雜。使得在公路工程建設(shè)中,可能遇到各種地質(zhì)地基問題。造成路基工程會(huì)出現(xiàn)很多問題,軟土路基就是其一。這影響了工程造價(jià)和道路使用質(zhì)量,給公路工程帶來了很多困擾。因此,我們必須對(duì)軟土路基性質(zhì)、處理方法加以了解、優(yōu)化。
1 軟土地基的形成確認(rèn)
軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。軟土是被水所飽和的土,孔隙中充滿著水分,由于粘土顆粒粒徑小,土粒間的孔隙直徑也小,以致孔隙中所含的水有一部分被吸附在土粒的表面,成為結(jié)合水。軟土是細(xì)粒土,具有孔隙比大、含水量高、壓縮性強(qiáng)、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、抗剪強(qiáng)度弱,靈敏性強(qiáng)透水性差、土層層狀分布復(fù)雜,各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。軟土地層的強(qiáng)度很低,若在短時(shí)間內(nèi)修筑路堤,因固結(jié)緩慢,地基軟土中孔隙水來不及排出,土的抗剪強(qiáng)度仍很低,阻抗不了快速增加的附加應(yīng)力,土體就會(huì)發(fā)生剪切破壞,所以軟土處理的主要方法就是采取排水措施,增加排水速度,加快軟土固結(jié)提高其強(qiáng)度。
2 公路施工軟土地基常見處理方法
2.1 強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法又名動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法,是利用重物對(duì)軟弱地基進(jìn)行強(qiáng)夯,增加其密實(shí)度,從而提高路基地基承載能力和減少沉降,一般適用于地基處理深度不超過3m的低飽和度粉土,粘性土,濕陷性黃土,素填土和雜填土等。施工前,對(duì)重夯地段測(cè)量放樣,確定夯點(diǎn)位置及間距。夯擊遍數(shù)為3遍,從兩側(cè)開始向中部一排接一排進(jìn)行,每夯點(diǎn)連續(xù)夯擊欲。夯擊過程中隨時(shí)測(cè)量夯沉量,當(dāng)后兩擊平均夯沉景為1~2cm時(shí),即可終止夯擊。具體強(qiáng)夯法是通過反復(fù)將一個(gè)10~40t的重錘,以6~40m的落距自由落下,對(duì)地基土施加很大的沖擊和振動(dòng)能,一般能量為500~800kJ。強(qiáng)夯法在開始使用時(shí),僅用于加固砂土和碎石土地基、經(jīng)過多年的發(fā)展和應(yīng)用,它已適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基的處理,并取得了很多成功的工程實(shí)例。
2.2 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是利用在地基中設(shè)置的排水系統(tǒng),減少周圍地基土中的含水量,提高地基的密實(shí)度,增強(qiáng)抗剪能力,適用于厚度較大的飽和土地基或是沖填土地基。排水固結(jié)法是對(duì)天然地基,或先在地基中設(shè)砂井等豎向排水體,然后利用筑物本身重量分級(jí)逐漸加載或在建筑物建造前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓使土體中的孔隙水排出,逐漸加固,地基發(fā)生沉降,同時(shí)強(qiáng)度逐步提高。常用等載預(yù)壓法,其原理是利用路基荷載對(duì)地基施加應(yīng)力使之不斷沉降且漸趨穩(wěn)定。這是軟基處理中最經(jīng)濟(jì)的方法,它加固效果實(shí)在,減少工后沉降作用明顯。
2.3 粉噴樁加固原理
粉噴樁即粉體噴射攪拌樁,它是深層攪拌法中的一種。噴粉攪拌樁是通過特制的機(jī)械一深層攪拌機(jī),沿深度將固化劑(水泥粉或石灰粉等)與軟土地基強(qiáng)制就地?cái)嚢栊纬傻乃嗤翗?。由于使用的固化劑為干粉,能充分吸收軟土中的水分,?duì)含水量相對(duì)較高的軟土來說,效果比別的方法更好。相對(duì)其它加外摻劑的地基加固方法,粉噴樁所使用的固化劑較少,也不會(huì)出現(xiàn)地表隆起現(xiàn)象。另外,這種地基處理方法在施工中無振動(dòng)、無污染,對(duì)周圍環(huán)境影響少。
水泥土攪拌法加固軟土技術(shù)具有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn):最大限度地利用了原土;攪拌時(shí)無振動(dòng)、無噪音和無污染,可在密集建筑群中進(jìn)行施工,對(duì)周圍原有建筑物及地下溝管影響很?。桓鶕?jù)上部結(jié)構(gòu)的需要,可靈活地采用柱狀、壁狀、格散狀和快狀等加固形式:與鋼筋混凝土樁相比,可節(jié)約鋼材并降低造價(jià)。
2.4 噴射注漿法
高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆至設(shè)計(jì)的土層深度,然后高壓噴漿.使混凝土砂漿與土體形成一個(gè)整體,徹底改變地基的結(jié)構(gòu)組成提高地基的承載能力,減少其沉降。此法適用于軟弱地基深度較大的地基,可以超過30m。
2.5 加筋地基法等
加筋土法是將土工織物或是土工柵格等植入地基土中,兩者形成一個(gè)整體,增大壓力擴(kuò)散角,從而提高地基的承載能力,減少其沉降。加筋土法一般適用于由回填土形成的路堤,適用于軟土,沙土和粘性土等。
2.6 反壓法
反壓法是一種傳統(tǒng)的軟土地墓處理方法,很早就使用在堤壩兩側(cè)填土或堆石,以防止基土被擠出,保證堤壩的穩(wěn)定。使用反壓法來處理地基,反壓法處理的基本原理是以反壓土體重量改變地基的應(yīng)力狀態(tài)和變形條件,它可以壓制地基因加荷的不均勻而出現(xiàn)的塑性擠出和地面隆起的趨勢(shì),還能使軟土地基得到部分固結(jié),從而提高了反壓平臺(tái)下面地基的強(qiáng)度,特別是對(duì)排水條件比較好的薄層軟土,效果尤為顯著。
3 淺談軟土路基施工工藝
對(duì)于淤泥層厚度較小的路段:施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→排水→清淤→鋪筑第一層土工格柵→山皮上填筑→鋪筑第二層土工格柵→填筑第一層改良土→鋪筑第三層土工格柵→填筑第二層改良土。對(duì)于鹽池,池中淤泥較厚,且水位較高路段:施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→拋石擠淤→碾壓→鋪筑土工格柵→填改良土→碾壓→檢查驗(yàn)收。
3.1 換填法注意事項(xiàng)
換填法是將軟弱土層清除并清底,然后回填砂碎石并壓實(shí)。一般適用于淤泥質(zhì)土和黃土和人工回填土,適用深度不超過5m。測(cè)量放樣,挖除路基坡腳全部軟弱土、凍脹土。對(duì)材料的配合比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),確定適合施工需要的各項(xiàng)參數(shù),以便合理指導(dǎo)施工。備料、攤鋪及拌和,自卸車按規(guī)定計(jì)量將砂礫運(yùn)至施工路段,確保配料的均勻性及準(zhǔn)確性,然后用平地機(jī)攤鋪,直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度和規(guī)范要求均勻度為止。攤鋪應(yīng)控制厚度,避免破壞下承層,每次的攤鋪寬度應(yīng)與上一次的攤鋪重疊50cm。碾壓養(yǎng)生,現(xiàn)場(chǎng)取樣成型試件,滿足要求后,立即進(jìn)行穩(wěn)壓,然后平地機(jī)初平一次.用振動(dòng)壓路機(jī)振壓4~6遍直到達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。碾壓成型后的第2天,灑水養(yǎng)生,并控制車輛運(yùn)行。
3.2 水泥摻量
即換土:采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土,換填強(qiáng)度較高的黏性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。只是最大有效處理深度3m。
3.3 軟土地基的處理方法小結(jié)
軟土地基的處理方法應(yīng)該因地制宜,在選擇處理方法時(shí),須根據(jù)地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求,對(duì)周圍環(huán)境的影響、材料供應(yīng)情況、施工條件以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素作綜合考慮,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用,確保質(zhì)量。實(shí)際施工過程中應(yīng)該統(tǒng)籌兼顧,最好是多種方法的結(jié)合,以更好的達(dá)到提升軟土承載能力并且節(jié)約費(fèi)用,縮短工期的目的。
4 結(jié) 語
軟土地基對(duì)于公路造成的危害,主要是使公路產(chǎn)生不均勻的沉降,從而造成道路的坎坷不平而跳車,上述的一些處理方法和措施,實(shí)際上都是運(yùn)用滲透固結(jié)理論來處理飽和土的固結(jié)過程。軟土路基的處理的目的是提高該段公路路基的穩(wěn)定性和承載能力。在施工中要根據(jù)路基地基的實(shí)際情況,選擇合理的處理方法,不僅提高軟土路基的質(zhì)量。增加承載力和穩(wěn)定性,還可以加快施工工期,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益.
參考文獻(xiàn)
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