何業(yè)振
摘 要:針對(duì)南方省份多數(shù)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌,高速公路施工時(shí)經(jīng)常遇到軟土地基,地基與高速公路的關(guān)系非常密切。地基雖不是高速公路本身的一部分,但它在高速公路施工占有十分重要的地位。軟基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否,不僅直接影響高速公路的造價(jià),而且直接影響高速公路的質(zhì)量與安全,即它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資和進(jìn)度,因此其重要性已愈來(lái)愈多地被人們所認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:高速公路 軟基處理 質(zhì)量
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)07(b)-0091-02
高速公路是我國(guó)改革開(kāi)發(fā)后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)物,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用,高速公路代表了現(xiàn)今公路最高的技術(shù)和質(zhì)量水平,其采用很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及配置完善交通附屬設(shè)施。
我國(guó)的高速公路大部分位于東部沿海諸省,而這些地區(qū)呈現(xiàn)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌及淤泥混砂層,屬于飽和的正常固結(jié)軟土,在這類地貌上修建高速公路,行業(yè)上俗稱為“軟土地基”。
由于規(guī)范上對(duì)高速公路的路基沉降值要求較高,在高速公路使用期限內(nèi),路基的沉降值應(yīng)<30 cm。軟土地基層恰好是影響沉降值的主要因素,所以在軟土地基上修筑高速公路時(shí),首先要進(jìn)行土層加固處理,若對(duì)軟土地基不予處理或者處理不當(dāng),往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降,直接影響到高速公路的質(zhì)量及該項(xiàng)目的工期。
1 處理軟土地基的基本原則
提高土層的抗剪強(qiáng)度
降低土層的壓縮性
改善土層的透水特性
改善土層的受力特性
提高土層的抗壓能力
因此在施工應(yīng)綜合考慮原地貌條件、周邊的環(huán)境因素及本身的施工條件,并相應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙上高速公路的分布,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的資料,選擇合理的處理方案。
2 軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法
換土、夯實(shí)、加固、打樁、化學(xué)及排水固結(jié)等方法。現(xiàn)階段南方省份在高速公路軟基處理中比較流行的方法,是換土法、加固法、打樁,無(wú)論那種方式,在施工實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)該對(duì)軟土地基進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè),從而確保高速公路的路基穩(wěn)定性。
3 軟土基礎(chǔ)各種處理方法的特點(diǎn)
排水固結(jié)法:又稱預(yù)壓法,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖積層等飽和黏性土土層。在荷載作用下,孔隙中水慢慢被排出,土的孔隙比減小,隨著土層孔隙水壓力消散,土的粘聚力提高,土的強(qiáng)度增加。通過(guò)這種方法加固軟土地基減少路基在使用壽命內(nèi)的沉降值,也可提離地基承載力。
置換法:當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求,而軟土層的厚度又不是很大時(shí),將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去,然后分層換填強(qiáng)度較大的砂(碎石、素土、灰土、風(fēng)化石等)或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料,并用機(jī)械方法壓(夯、振)實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度為止,這種地基處理的方法稱為換土法。
換土法按回填材料的不同,命名為不同的墊層,如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層。雖然墊層材料不同,其應(yīng)力分布稍有差異,但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè),發(fā)現(xiàn)以上材料作為墊層的特點(diǎn)基本相似,因此通常施工現(xiàn)場(chǎng)是按照砂墊層來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。
換土法的處理深度通常宜控制在3 m以內(nèi),也不宜小于0.5 m,因?yàn)閴|層太薄,則換土墊層的作用也不顯著。
樁體擠密加固法:其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備在軟基中加入樁體,樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基,提高軟基的整體強(qiáng)度,從而達(dá)到加固的目的。樁體的材料常用有,水泥土樁、砂樁、碎石樁。
擠密砂樁是加固軟粘土、淤泥質(zhì)土和松散砂性土基礎(chǔ)的一種有效方法。在成樁過(guò)程中,振動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管傳遞給土層,使附近的飽和土地基中產(chǎn)生超孔隙水壓力,導(dǎo)致土顆粒重新排列,趨向密實(shí) 。密實(shí)的砂樁取代了軟弱粘性土,形成散體樁豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基,使地基承載力有所提高。同時(shí)粗顆粒的砂樁在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道,可有效地消散和防止超靜孔隙水壓力的增加和砂土產(chǎn)生液化,并加快地基的排水固結(jié)。目前廣泛應(yīng)用于高速公路軟基處理中,以提高軟土地基承載力和防止砂土液化,改善地基的整體穩(wěn)定強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是用施工設(shè)備振密、擠密軟土。其原理通過(guò)重物夯擊軟土,施加強(qiáng)大的外部作用力,減少土壤之間的空隙率,降低含水量,從而改善地基的受力狀態(tài),提高路基的穩(wěn)定性。
拋石擠淤法:通常用于淤泥厚度小于3 m、軟土呈流體狀態(tài)、排水困難的情況。從軟土中部拋碎石向二邊擠淤的方法。碎石通常采用0.3~0.4 m,當(dāng)石塊露出水面后,改用粒徑較小的石塊,這樣才能使密實(shí)度和穩(wěn)定性滿足要求。這種方法簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì),是施工現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。
總之,高速公路軟基處理中主要是解決土層沉降的問(wèn)題,要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其他土工問(wèn)題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面,所以土層的沉降變形值往往是地基處理關(guān)鍵控制因素。
軟土地基上公路路堤的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實(shí)性和代表性,因此在設(shè)計(jì)和施工之前,須認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,并需要通過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn),從而取得有實(shí)際性的地質(zhì)水文資料。
參考文獻(xiàn)
[1] 葉書(shū)麟,韓杰,葉觀寶,等.地基處理與托換技術(shù)[M].2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1994.
[2] 高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京:人民交通出版社,1998.endprint
摘 要:針對(duì)南方省份多數(shù)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌,高速公路施工時(shí)經(jīng)常遇到軟土地基,地基與高速公路的關(guān)系非常密切。地基雖不是高速公路本身的一部分,但它在高速公路施工占有十分重要的地位。軟基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否,不僅直接影響高速公路的造價(jià),而且直接影響高速公路的質(zhì)量與安全,即它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資和進(jìn)度,因此其重要性已愈來(lái)愈多地被人們所認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:高速公路 軟基處理 質(zhì)量
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)07(b)-0091-02
高速公路是我國(guó)改革開(kāi)發(fā)后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)物,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用,高速公路代表了現(xiàn)今公路最高的技術(shù)和質(zhì)量水平,其采用很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及配置完善交通附屬設(shè)施。
我國(guó)的高速公路大部分位于東部沿海諸省,而這些地區(qū)呈現(xiàn)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌及淤泥混砂層,屬于飽和的正常固結(jié)軟土,在這類地貌上修建高速公路,行業(yè)上俗稱為“軟土地基”。
由于規(guī)范上對(duì)高速公路的路基沉降值要求較高,在高速公路使用期限內(nèi),路基的沉降值應(yīng)<30 cm。軟土地基層恰好是影響沉降值的主要因素,所以在軟土地基上修筑高速公路時(shí),首先要進(jìn)行土層加固處理,若對(duì)軟土地基不予處理或者處理不當(dāng),往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降,直接影響到高速公路的質(zhì)量及該項(xiàng)目的工期。
1 處理軟土地基的基本原則
提高土層的抗剪強(qiáng)度
降低土層的壓縮性
改善土層的透水特性
改善土層的受力特性
提高土層的抗壓能力
因此在施工應(yīng)綜合考慮原地貌條件、周邊的環(huán)境因素及本身的施工條件,并相應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙上高速公路的分布,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的資料,選擇合理的處理方案。
2 軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法
換土、夯實(shí)、加固、打樁、化學(xué)及排水固結(jié)等方法?,F(xiàn)階段南方省份在高速公路軟基處理中比較流行的方法,是換土法、加固法、打樁,無(wú)論那種方式,在施工實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)該對(duì)軟土地基進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè),從而確保高速公路的路基穩(wěn)定性。
3 軟土基礎(chǔ)各種處理方法的特點(diǎn)
排水固結(jié)法:又稱預(yù)壓法,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖積層等飽和黏性土土層。在荷載作用下,孔隙中水慢慢被排出,土的孔隙比減小,隨著土層孔隙水壓力消散,土的粘聚力提高,土的強(qiáng)度增加。通過(guò)這種方法加固軟土地基減少路基在使用壽命內(nèi)的沉降值,也可提離地基承載力。
置換法:當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求,而軟土層的厚度又不是很大時(shí),將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去,然后分層換填強(qiáng)度較大的砂(碎石、素土、灰土、風(fēng)化石等)或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料,并用機(jī)械方法壓(夯、振)實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度為止,這種地基處理的方法稱為換土法。
換土法按回填材料的不同,命名為不同的墊層,如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層。雖然墊層材料不同,其應(yīng)力分布稍有差異,但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè),發(fā)現(xiàn)以上材料作為墊層的特點(diǎn)基本相似,因此通常施工現(xiàn)場(chǎng)是按照砂墊層來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。
換土法的處理深度通常宜控制在3 m以內(nèi),也不宜小于0.5 m,因?yàn)閴|層太薄,則換土墊層的作用也不顯著。
樁體擠密加固法:其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備在軟基中加入樁體,樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基,提高軟基的整體強(qiáng)度,從而達(dá)到加固的目的。樁體的材料常用有,水泥土樁、砂樁、碎石樁。
擠密砂樁是加固軟粘土、淤泥質(zhì)土和松散砂性土基礎(chǔ)的一種有效方法。在成樁過(guò)程中,振動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管傳遞給土層,使附近的飽和土地基中產(chǎn)生超孔隙水壓力,導(dǎo)致土顆粒重新排列,趨向密實(shí) 。密實(shí)的砂樁取代了軟弱粘性土,形成散體樁豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基,使地基承載力有所提高。同時(shí)粗顆粒的砂樁在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道,可有效地消散和防止超靜孔隙水壓力的增加和砂土產(chǎn)生液化,并加快地基的排水固結(jié)。目前廣泛應(yīng)用于高速公路軟基處理中,以提高軟土地基承載力和防止砂土液化,改善地基的整體穩(wěn)定強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是用施工設(shè)備振密、擠密軟土。其原理通過(guò)重物夯擊軟土,施加強(qiáng)大的外部作用力,減少土壤之間的空隙率,降低含水量,從而改善地基的受力狀態(tài),提高路基的穩(wěn)定性。
拋石擠淤法:通常用于淤泥厚度小于3 m、軟土呈流體狀態(tài)、排水困難的情況。從軟土中部拋碎石向二邊擠淤的方法。碎石通常采用0.3~0.4 m,當(dāng)石塊露出水面后,改用粒徑較小的石塊,這樣才能使密實(shí)度和穩(wěn)定性滿足要求。這種方法簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì),是施工現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。
總之,高速公路軟基處理中主要是解決土層沉降的問(wèn)題,要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其他土工問(wèn)題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面,所以土層的沉降變形值往往是地基處理關(guān)鍵控制因素。
軟土地基上公路路堤的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實(shí)性和代表性,因此在設(shè)計(jì)和施工之前,須認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,并需要通過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn),從而取得有實(shí)際性的地質(zhì)水文資料。
參考文獻(xiàn)
[1] 葉書(shū)麟,韓杰,葉觀寶,等.地基處理與托換技術(shù)[M].2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1994.
[2] 高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京:人民交通出版社,1998.endprint
摘 要:針對(duì)南方省份多數(shù)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌,高速公路施工時(shí)經(jīng)常遇到軟土地基,地基與高速公路的關(guān)系非常密切。地基雖不是高速公路本身的一部分,但它在高速公路施工占有十分重要的地位。軟基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否,不僅直接影響高速公路的造價(jià),而且直接影響高速公路的質(zhì)量與安全,即它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資和進(jìn)度,因此其重要性已愈來(lái)愈多地被人們所認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:高速公路 軟基處理 質(zhì)量
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)07(b)-0091-02
高速公路是我國(guó)改革開(kāi)發(fā)后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)物,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用,高速公路代表了現(xiàn)今公路最高的技術(shù)和質(zhì)量水平,其采用很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及配置完善交通附屬設(shè)施。
我國(guó)的高速公路大部分位于東部沿海諸省,而這些地區(qū)呈現(xiàn)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌及淤泥混砂層,屬于飽和的正常固結(jié)軟土,在這類地貌上修建高速公路,行業(yè)上俗稱為“軟土地基”。
由于規(guī)范上對(duì)高速公路的路基沉降值要求較高,在高速公路使用期限內(nèi),路基的沉降值應(yīng)<30 cm。軟土地基層恰好是影響沉降值的主要因素,所以在軟土地基上修筑高速公路時(shí),首先要進(jìn)行土層加固處理,若對(duì)軟土地基不予處理或者處理不當(dāng),往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降,直接影響到高速公路的質(zhì)量及該項(xiàng)目的工期。
1 處理軟土地基的基本原則
提高土層的抗剪強(qiáng)度
降低土層的壓縮性
改善土層的透水特性
改善土層的受力特性
提高土層的抗壓能力
因此在施工應(yīng)綜合考慮原地貌條件、周邊的環(huán)境因素及本身的施工條件,并相應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙上高速公路的分布,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的資料,選擇合理的處理方案。
2 軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法
換土、夯實(shí)、加固、打樁、化學(xué)及排水固結(jié)等方法?,F(xiàn)階段南方省份在高速公路軟基處理中比較流行的方法,是換土法、加固法、打樁,無(wú)論那種方式,在施工實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)該對(duì)軟土地基進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè),從而確保高速公路的路基穩(wěn)定性。
3 軟土基礎(chǔ)各種處理方法的特點(diǎn)
排水固結(jié)法:又稱預(yù)壓法,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖積層等飽和黏性土土層。在荷載作用下,孔隙中水慢慢被排出,土的孔隙比減小,隨著土層孔隙水壓力消散,土的粘聚力提高,土的強(qiáng)度增加。通過(guò)這種方法加固軟土地基減少路基在使用壽命內(nèi)的沉降值,也可提離地基承載力。
置換法:當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求,而軟土層的厚度又不是很大時(shí),將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去,然后分層換填強(qiáng)度較大的砂(碎石、素土、灰土、風(fēng)化石等)或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料,并用機(jī)械方法壓(夯、振)實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度為止,這種地基處理的方法稱為換土法。
換土法按回填材料的不同,命名為不同的墊層,如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層。雖然墊層材料不同,其應(yīng)力分布稍有差異,但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè),發(fā)現(xiàn)以上材料作為墊層的特點(diǎn)基本相似,因此通常施工現(xiàn)場(chǎng)是按照砂墊層來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。
換土法的處理深度通常宜控制在3 m以內(nèi),也不宜小于0.5 m,因?yàn)閴|層太薄,則換土墊層的作用也不顯著。
樁體擠密加固法:其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備在軟基中加入樁體,樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基,提高軟基的整體強(qiáng)度,從而達(dá)到加固的目的。樁體的材料常用有,水泥土樁、砂樁、碎石樁。
擠密砂樁是加固軟粘土、淤泥質(zhì)土和松散砂性土基礎(chǔ)的一種有效方法。在成樁過(guò)程中,振動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管傳遞給土層,使附近的飽和土地基中產(chǎn)生超孔隙水壓力,導(dǎo)致土顆粒重新排列,趨向密實(shí) 。密實(shí)的砂樁取代了軟弱粘性土,形成散體樁豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基,使地基承載力有所提高。同時(shí)粗顆粒的砂樁在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道,可有效地消散和防止超靜孔隙水壓力的增加和砂土產(chǎn)生液化,并加快地基的排水固結(jié)。目前廣泛應(yīng)用于高速公路軟基處理中,以提高軟土地基承載力和防止砂土液化,改善地基的整體穩(wěn)定強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是用施工設(shè)備振密、擠密軟土。其原理通過(guò)重物夯擊軟土,施加強(qiáng)大的外部作用力,減少土壤之間的空隙率,降低含水量,從而改善地基的受力狀態(tài),提高路基的穩(wěn)定性。
拋石擠淤法:通常用于淤泥厚度小于3 m、軟土呈流體狀態(tài)、排水困難的情況。從軟土中部拋碎石向二邊擠淤的方法。碎石通常采用0.3~0.4 m,當(dāng)石塊露出水面后,改用粒徑較小的石塊,這樣才能使密實(shí)度和穩(wěn)定性滿足要求。這種方法簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì),是施工現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。
總之,高速公路軟基處理中主要是解決土層沉降的問(wèn)題,要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其他土工問(wèn)題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面,所以土層的沉降變形值往往是地基處理關(guān)鍵控制因素。
軟土地基上公路路堤的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實(shí)性和代表性,因此在設(shè)計(jì)和施工之前,須認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,并需要通過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn),從而取得有實(shí)際性的地質(zhì)水文資料。
參考文獻(xiàn)
[1] 葉書(shū)麟,韓杰,葉觀寶,等.地基處理與托換技術(shù)[M].2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1994.
[2] 高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京:人民交通出版社,1998.endprint