劉其明
【摘 ?要】軟土具有天然含水量高,透水性差,抗剪強度低,壓縮性高,流變性顯著等特點,在軟土上修筑的路基因不均勻沉降或剩余沉降過大會產(chǎn)生各種破壞和失穩(wěn)現(xiàn)象。因此,要保證路基穩(wěn)定首先要進行軟土地基的加固處理,這就使得提高路基的穩(wěn)定性和承載能力在施工中顯得尤為重要。
【關(guān)鍵詞】市政道路;軟基處理;方法
1道路軟基處理遇到的主要技術(shù)問題
在我省道路工程建設(shè)中,經(jīng)常需要在一些土質(zhì)較軟的地段進行筑路施工。在土質(zhì)松軟的地段進行道路工程建設(shè),就要注意道路軟基的處理的相關(guān)問題。如果不能保證軟基處理的效果達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,將會直接影響到整個道路工程的進度和質(zhì)量,甚至為道路的使用與養(yǎng)護埋下不安全的隱患。道路軟基處理遇到的主要技術(shù)問題,如下兩個方面:
1.1軟土強度較低,在天然狀態(tài)下不能滿足路堤荷載要求
道路工程要建設(shè)出高品質(zhì)的公路,就必須要保證路基的強度和使用壽命,否則將引發(fā)很多的社會問題。常態(tài)的軟土本身的強度較低,一旦受到外力壓迫,必然會產(chǎn)生變形、下沉等現(xiàn)象,這難以符合道路工程對于路基建設(shè)的基本要求。在道路軟基處理中,工程技術(shù)人員一定要進行軟土取樣,并通過一系列的化驗與研究,制定出提高軟土強度的技術(shù)措施與施工工藝,以滿足道路工程對于路堤荷載的要求。
1.2在軟土路基填土荷載作用下,軟土地基會產(chǎn)生較大的沉降和剩余沉降,易導(dǎo)致路基失去穩(wěn)定性土質(zhì)較軟的地段是不利于道路工程建設(shè)的,但是為了滿足道路城市規(guī)劃的整體需求以及道路工程所在的實際情況,有時不得不在一些土質(zhì)較軟的地段進行道路施工。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。
2市政道路軟土地基處理設(shè)計與計算
因換填法及拋石擠淤法設(shè)計較簡單,所以不特別介紹。本文僅對排水固結(jié)堆載預(yù)壓法的設(shè)計進行詳細(xì)闡述。對于深厚淤泥層的處理,排水固結(jié)堆載預(yù)壓法是軟基處理各種方法中效果良好、造價最經(jīng)濟的一種處理方法,在珠海地區(qū)已達(dá)到廣泛的應(yīng)用。排水固結(jié)堆載預(yù)壓法就是在道路或建筑物建成之前,在軟土上作用臨時的荷載,使孔隙中的水慢慢排出、軟土發(fā)生固結(jié)變形,從而達(dá)到減少道路或建筑物在使用期間的沉降,滿足其使用要求。
排水固結(jié)堆載預(yù)壓法設(shè)計內(nèi)容,主要包括堆載預(yù)壓設(shè)計、豎向排水體設(shè)計等內(nèi)容。
2.1 堆載預(yù)壓設(shè)計
堆載預(yù)壓可以分為等載預(yù)壓和超載預(yù)壓,預(yù)壓荷載等于將來永久使用荷載的情況,稱為等載預(yù)壓,當(dāng)預(yù)壓荷載超過將來永久使用荷載的情況,就稱為超載預(yù)壓。在超載的條件下,要達(dá)到相同的沉降量,超載預(yù)壓的堆載預(yù)壓時間比等載預(yù)壓的時間要短,從而縮短施工工期。實際設(shè)計時,常采用一定比例的超載預(yù)壓。
2.2 豎向排水體及排水系統(tǒng)設(shè)計
豎向排水體是人工設(shè)置的排水通道,目的是為了縮短排水距離,加速土層的固結(jié)。豎向排水體經(jīng)歷了普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等發(fā)展階段。由于塑料排水板具備了施工方便、造價經(jīng)濟和質(zhì)量穩(wěn)定可靠等特點,目前塑料排水板已被廣泛采用,袋裝砂井只有在塑料排水板無法施工時才被采納,如施工場地上方有架空高壓線通過。
塑料排水板有兩種布置方式,正方形布置和梅花形布置,一般布置間距0.9m~1.1m,插板底部要求打穿淤泥層。
排水固結(jié)堆載預(yù)壓法的排水系統(tǒng)由豎向排水體、砂墊層、碎石盲溝及集水井構(gòu)成。
3市政道路軟基路堤沉降動態(tài)控制方法
3.1 最終沉降量的推算
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,若不再加載,經(jīng)歷一定歷時后,沉降速率隨之放慢。為了提高推算成果的質(zhì)量,首先必須十分重視沉降板、桿的埋設(shè)和連接質(zhì)量以及沉降觀測的精度,只有在地基經(jīng)受包括路面荷載在內(nèi)的全荷載作用后,當(dāng)荷載恒定,實測到具有精度較高的歷時3個月以上的2~3次沉降觀測成果方能外延和推算,推算方法則依據(jù)收斂規(guī)律來選擇。一般采用雙曲線法或指數(shù)法推算最終沉降量[2],采用最終沉降量的推算方法,理論上比較合理,但由于各種原因,如施工過程造成觀測點破壞,沉降資料不連續(xù),實際操作比較困難時,一般采用比較方便的沉降速率控制法[3]。
3.2 市政道路沉降動態(tài)控制方法
在分析了某市政道路現(xiàn)場實測沉降曲線基礎(chǔ)上,推算了各典型斷面觀測點滿足工后沉降時對應(yīng)的沉降速率值,以其作為施工控制標(biāo)準(zhǔn)即按3~4等水準(zhǔn)測量精度的月沉降速率作為施工控制標(biāo)準(zhǔn)。具體分:①路堤填筑期:軟土而言,應(yīng)控制填筑的速率,使之與地基固結(jié)速率相適應(yīng),盡量減少附加沉降量。一般路堤,原地面沉降速率應(yīng)小于10 mm;或孔隙水壓力系數(shù) ≤0·6;對于橋頭路堤,原地面每晝夜沉降速率應(yīng)小于5mm;②堆、等載預(yù)壓期:橋頭和一般路堤到達(dá)路床頂面后,在原地面連續(xù)2個月的實測沉降速率應(yīng)小于3~5 mm/月(低路堤除外);③超載預(yù)壓期:路堤到達(dá)路床頂面后,在原地面連續(xù)2個月的實測沉降速率應(yīng)小于8 mm/月;④填筑瀝青混凝土下面層的條件是,當(dāng)路堤施工至基層頂面后,在原地面連續(xù)2個月的實測沉降速率應(yīng)小于3 mm/月;⑤為滿足車輛在橋頭高速行駛過程的平穩(wěn)、舒適,在橋頭有搭板設(shè)置的情況下,橋頭沉降引起縱坡變化必須小于 =0.4%~0.6%,沉降差應(yīng)小于3~4 cm,作為初期養(yǎng)護處理標(biāo)準(zhǔn)。按上述控制標(biāo)準(zhǔn),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。
4 結(jié)語
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行影響,同時也會對道路的運行產(chǎn)生一定的影響,因此,為了更好的保證道路的安全可靠運行,一定要對軟土地基進行必要的處理。在對軟土地基進行出來的時候,方法是非常多的,具體采用哪種方法進行處理,要看施工中遇到的軟土地基實際情況來進行決定。
參考文獻(xiàn):
[1]徐貴學(xué).高速公路高填路堤施工技術(shù)及軟土地基處理[J].中外企業(yè)家,2010(6).
[2]田烈程.路橋工程軟土地基施工探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010(16).
[3]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》,JGJ 79-2002。
[4]《地基處理手冊》(第二版),中國建筑工業(yè)出版社。
[5]邱運良.淺析市政路面基層施工技術(shù)措施[J].工程技術(shù),2012(13)
[6]劉玉廷.淺談市政路面基層施工技術(shù)及處理措施[J].工程施工,2015(12).
[7]丁雪喬.市政工程路面基層施工技術(shù)的改進措施[J].交通工程,2014(24).