馬臘星
(華弘國際工程設(shè)計有限公司 重慶市黔江區(qū) 409000)
論市政道路工程軟基處理的設(shè)計和沉降控制
馬臘星
(華弘國際工程設(shè)計有限公司 重慶市黔江區(qū) 409000)
市政道路工程路基的強度和穩(wěn)定性是保證道路整體強度和穩(wěn)定性的最基本條件。近年來,在市政道路工程建設(shè)中,軟基處治問題已成為影響工程造價和道路使用質(zhì)量的主要因素之一。城市市政道路建設(shè)出現(xiàn)新的種類,軟基道路適應(yīng)城市道路功能的要求,但在軟基路段建設(shè)方面存在許多還待解決的問題。
市政工程;軟基處理設(shè)計;沉降控制
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展推動著城市化進(jìn)程的不斷提高,而城市在發(fā)展過程中會帶來越來越多的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目,以滿足建筑物對地基穩(wěn)定性的要求,包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高公路的抗剪強度和抗液化能力,消除各種不利因素,達(dá)到質(zhì)量檢測要求。其中對軟土地基的處理就是非常常見的技術(shù)問題。為了保證市政道路的施工質(zhì)量,一定要采取必要的技術(shù)對軟土地基進(jìn)行的處理。
1.1 軟土地基變形特點
雖然軟土地基處理是以工程地質(zhì)勘察報告所總結(jié)的按標(biāo)段的分層試驗成果統(tǒng)計表和土工試驗成果總表作為設(shè)計依據(jù)的,但是對天然地基土來說,但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失穩(wěn),造成構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降,甚至徹底破壞建筑物。所以施工中,為保證結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量,必須對其進(jìn)行處理軟土在荷載的作用下,如果軟土地基能夠排水固結(jié),軟土抗剪強度將產(chǎn)生顯著變化。軟土排水固結(jié)速度越快,則其強度改善效果越明顯。軟土主要以粘粒為主,盡管孔隙比大,但單個孔隙教細(xì),孔中的水很難流動,透水教低,飽和土受荷載作用后,水不能盡快排出,變形也只能慢慢進(jìn)行,其變形過程要持續(xù)數(shù)年或數(shù)十年;如果基層位于軟土地基上,在荷載的反復(fù)作用下,地基土有可能擠入軟土層,降低了地基的荷載強度,打破路面的受力均勻性,從而導(dǎo)致路面的破壞。如果對軟基不加以處理往往會導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過量沉降,直接影響到竣工后道路的運行狀況及其使用壽命。因此,軟土地基不能簡單地只按地基條件確定,因填方形狀及施工狀況而異。
1.2 軟土地基處理方法
在道路工程中,對于邊坡路基的處理是十分重要的,即使是在符合標(biāo)準(zhǔn)的地段進(jìn)行邊坡路基處理也要重視路基的穩(wěn)定性,而軟土地段的邊坡地基處理則提出了更高的要求。若軟基面積較大,如果不采取處理措施,強行施工,在使用過程中,路面很容易產(chǎn)生開裂,下沉、翻漿、下陷或位移等危害,不僅影響到正常的道路交通,還會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。在軟土地基中水平方向設(shè)置排水通道,豎向設(shè)置塑料排水板,再分級在地面堆載預(yù)壓,排出土體中的孔隙水,使地基沉降,逐漸使地基土固結(jié),從而提高地基的穩(wěn)定性和承載力。在加筋墊層的作用下,充分發(fā)揮水泥土樁與樁間土共同作用的特性,提高地基的承載力,減小地基的沉降,形成地基的不均勻沉降。當(dāng)加筋墊層采用新型高強土工格柵配合砂碎石時,其復(fù)合地基的整體強度大大提高,處理效果更為明顯。
2.1 針對軟土地基的表層處理措施
在道路工程中,對于邊坡路基的處理是十分重要的,即使是在符合標(biāo)準(zhǔn)的地段進(jìn)行邊坡路基處理也要重視路基的穩(wěn)定性,而軟土地段的邊坡地基處理則提出了更高的要求。同時保證路面結(jié)構(gòu)層施工厚度的變動量最小,從而確保道路工程質(zhì)量。此外,采取合理的地摧處理方法,選用適合的勘探手段,能夠事半功倍的對道路工程進(jìn)行設(shè)計和施工。軟土地基抗剪強度差,故護(hù)道要與路基上方同步施工,使之形成整體,路基荷載可在較大范圍內(nèi)擴(kuò)散,反壓護(hù)道雖然增加了一些土方,但對工期和施工連續(xù)性、地基受力的均衡都有利。所以,需要加強對軟基處理的系統(tǒng)化研究,提高公路軟基處理研究的智能化水平,繼續(xù)深入地研究各地軟土的基本特性,從工程的角度出發(fā),著重研究對工程有嚴(yán)重影響的特性指標(biāo),進(jìn)而研究不同地區(qū)、不同地段軟土的差異,為其沉降計算、處理方法選擇提供依據(jù)。對于軟土路基層厚較薄,而且含水量較高時,可以采用砂墊層法排水固結(jié)軟土路基,而且砂墊層會起到地下排水層的作用,以降低填土的內(nèi)部水位,改善施工機械的作業(yè)條件。由于軟土的荷載系數(shù)較小,所以在地基處理中必須添加部分硬質(zhì)土,否則難以保證路基的強度,這就形成了一個客觀的技術(shù)問題,技術(shù)人員要對軟土路基填土的控制高度重視,嚴(yán)格控制路基的降和剩余沉降,確保路基的穩(wěn)定性。在沿海地區(qū)施工中經(jīng)常應(yīng)用,同時相對來說在技術(shù)指標(biāo)上也比較保守,置換法施工時最大的問題就是排水,尤其是在地下水水位高的地區(qū),給施工造成了難度。但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失穩(wěn),造成構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降,甚至徹底破壞建筑物。所以施工中,為保證結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量,必須對其進(jìn)行處理。為了保證施工機械的通行,砂墊層一般結(jié)合表層排水以及敷墊材料使用,一般使用橫粗砂,當(dāng)使用透水性較差的粉土?xí)r,必須進(jìn)行妥善的處理。一般用于處理橋頭跳車或?qū)Φ叵鹿芫€沉降控制較嚴(yán)的路段,對有機質(zhì)含量較多的淤泥應(yīng)通過配合比試驗確定是否可用。加筋法可以有效地減小路基的施工后沉降,防止地下管線的變形,且工程造價較低,是簡單、經(jīng)濟(jì)、有效的均衡差異沉降的措施。
2.2 市政道路建設(shè)中軟體地基處理措施
在路堤的實際施工中,大多采用多級加載方式,各級荷載的起止時段一般相差較大,再加上軟土層埋深的不同,現(xiàn)場實測沉降過程線大多呈多折式沉降遞增型曲線,每加一次荷載,就出現(xiàn)沉降量明顯加快的過程,加速土基排水固結(jié)以及強度增長,從而達(dá)到提高土基承載力,降低沉降的目的。排水固結(jié)法一般有堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓以及電滲排水法等。在橫向或縱向挖盲溝,盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接,以便把路基中的水排出路基??蛇m應(yīng)地基變形能力強,可適應(yīng)軟土固結(jié)產(chǎn)生的變形。板面的尺寸不大,安裝時對地基擾動小,施工方便能與地基變形相協(xié)調(diào),也即可適應(yīng)軟土固結(jié)產(chǎn)生的變形,適用率很高。隨著高效能專用機具的出現(xiàn),又逐漸用于可液化粉土地基的加固。近年來,通過與預(yù)壓法聯(lián)合使用,在軟弱粘性土地基上取得了良好的效果,成為一種用途極為廣泛的地基處理方法。對路堤施工全過程實施動態(tài)有效控制,在滿足施工總工期和允許工后沉降量的前提下,確保各結(jié)構(gòu)層的施工厚度,達(dá)到路面一次鋪筑成功和路面工程厚度變動量最小的目的。這些處理要點和難點相對于沉降處理和穩(wěn)定處理而言,并沒有那么重要,但也是不能忽視的重點內(nèi)容。比如土層厚度、排水井設(shè)置路堤寬度和厚度設(shè)置、供料購進(jìn)及使用、機械作業(yè)安排等。
軟土地基在道路施工過程中是非常常見的施工問題,它不僅會對路基的承載能力進(jìn)行影響,同時也會對道路的運行產(chǎn)生一定的影響,認(rèn)真測定基底的承載力,并根據(jù)不同的地質(zhì)情況,不同的投資和工期要求,采用切實可行的處理技術(shù),同時一定要采集路基施工后的沉降數(shù)據(jù),積累經(jīng)驗,為今后的施工打下堅實的基礎(chǔ)。應(yīng)在大規(guī)模施工前進(jìn)行現(xiàn)場試驗,以驗證該處治方法的可靠性,是否符合設(shè)計要求,并在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗,為今后施工提供依據(jù)。
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U416.1
A
1673-0038(2015)35-0310-02
2015-5-10
馬臘星(1986-),男,助理工程師,本科,從事市政道路工程設(shè)計工作。