关于公路施工中软土地基的处理
摘 要:软土地基的处理,是保证公路使用质量与寿命的关键环节,是公路路基施工的重要环节。本文对公路施工中软土地基的处理进行了分析。
关键词:公路;施工;软土地基的处理
前言
在当前我国的公路施工中不可避免的就会遇到一些软土地基问题,而软土地基的处理在公路路基的铺设过程中又是比较麻烦的一步操作,因此在施工中我们遇到软土地基时,必须采取一定的措施来进行必要的处理使得这种路基发生一定的变化以适应公路的建设。
一、软土地基危害分析
在公路建设施工过程中,软土地基处理不好,就会严重影响公路正常功能的发挥和使用,并且,还会缩短公路的使用寿命,在公路建设中,遇到软土地基,由于其承载力和抗剪性能达不到工程设计要求,对上部建筑物的承载能力不足,就会产生很大的危害,甚至出现公路空洞、坍塌等现象;此外,一些施工单位没能严格执行施工质量标准,马虎了事,对软土地基进行简单的处理之后,就马上进行下一工序的施工,就会导致在公路建设过程和建设初期,地基的各项指标符合设计要求,但等公路建设施工完成,后期使用过程中,就会发现,由于地基本身的原因,地基失稳、造成公路发生沉降或是不均匀裂缝等,将直接影响和破坏公路的正常使用;
因此,在公路施工建设过程中,为了保证地基符合设计要求,建造更好质量的公路工程,必须对软土地基加以处理。
二、公路施工中软土地基的处理
1、水泥土搅拌法
水泥土搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新方法。它利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过特制的深导搅拌机械边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,固化剂和软土之间产生一系列物理化学作用,形成的抗压强度比天然土高得多,且具有整体性、水稳性的水泥加固土桩体。根据施工方法的不同,水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌法和粉体喷射搅拌法,形成的桩体分别习惯称为搅拌桩和粉喷桩。
水泥土搅拌法是一种有效的地基处理方法,具有成桩效率高、成本低、施工占地面积小、施工现场周围无污染,并且施工过程中无振动、无噪音等特点,最适用于加固各种成因的饱和软粘土,尤其是20 m深度范围内没有理想持力层的
软土地基。目前,国内采用水泥土搅拌法加固的土质有淤泥、淤泥质土、地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土和粉性土地基。
2、抛石挤淤进行软土地基处理
在公路施工建设中,一些软土区域很难使用常见的处理技术进行施工,当淤泥厚度小于四米、软土区域没有硬壳、呈现流动状态,排水较为困难时,就要采用抛石挤淤的办法进行软土施工处理;首先,在进行抛石挤淤施工中,首先要保证用料的高质量,采用一些不易风化和侵蚀的石料,对于片石的大小要视淤泥的粘稠程度而定,保证片石的直径不大于四十公分,并且含量不超过百分之二十。
在进行抛石挤淤时,应该注意抛石的顺序,应该沿着软土区域的中线逐步向前抛。并遵循“慢、紧、满”的原则,之后,再向淤泥两侧逐步扩展,达到把淤泥挤向两侧的目的,当软土区域底部有较大的横坡时,抛石就要注意从一侧高的地方开始,逐步向两侧扩展,并且,在低处要多抛一些,使得低的一侧能够形成一个约两米宽度的平台顶面。在片石高出原有的软土地基表层高度之后,就要使用较小的片石进行填筑,并且,使用重型碾压设备进行反复碾压,使得填石密实,然后再之后,铺上反滤层,进行填土,进行下一工序的施工。
3、敷设盲沟
适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。
作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。
盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。
处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
4、土工聚合物处治
(1)土工布
土工布铺设于路堤底部,在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩,提高路基稳定性。其在软土地基加固中起排水、隔离、应力分散和加筋补强等作用。土工布一般分一层或多层铺设,当铺设两层以上时,层与层之间要夹10~20cm的砂或砂砾垫层,以提高基底透水性。土工布的铺设需满足锚固搭接长度的要求,注意
保持土工布的平整和张拉程度,以及端头的位置和锚固,保证土工聚合物的整体性。土工布存放以及铺设过程中,应尽量避免长时间暴晒,存放过程中避免与污物接触,以防被污染而失去透水性功能。
(2)土工格栅
土工格栅的加固机理在于格栅与土的相互作用。一般可归纳为格栅表面与土的摩擦作用、格栅孔眼对土的锁定作用和格栅肋的被动抗阻作用。三种作用均能充分约束土的颗粒侧向位移,从而大幅增加土体的自身稳定性,对土的加固效果,明显高于其他土工织物,可迅速提高地基承载力,加快施工进度,控制软基地段沉降量发展,缩短工期。
5、强夯法
强夯法是指反复地将一个8t~40t的重锤从6m~40m高处自由落下,对湿软地基进行强力夯实。利用在地基中所产生的冲击波和动应力,可以加速土体的固结,提高地基土的强度。此法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基的处理。对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,压缩性可降低200%~1000%。
6、排水固结法
为了加速软土路基的固结,最有效的办法就是增加土层中的排水途径,设置竖向排水井,缩短排水距离,从而缩短预压工程的预压期,使沉降提前完成,并加速地基土抗剪强度的增长。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层,但不可使用于渗透性较差的泥炭土的加固处理。一般来说,根据采用的排水技术措施的不同,排水固结法可分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法等。其中真空预压法主要是在地基表面铺设密封膜,并利用特殊设备将密封膜下面的砂垫层内和土体中垂直排水通道内的空气抽空,形成负压,加速孔隙水排出土层,提高土体强度。
7、碾压法
碾压法是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。软土地基通过处理,可使填土或地基表层疏松土的孔隙体积减小,密实度提高,从而降低土的压缩性,提高其抗剪强度和承载力。目前我国常用的有机械碾压、振动压实和重锤夯实,以及20世纪70年代发展起来的强夯法。机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械将地基土压实。振动碾压法是通过在地基表面施加振动把浅层松散土振实的方法。
结束语
地基施工和处理的好坏将直接关系到公路的使用,随着我国公路建设项目的逐渐增多,对于地基等指标的要求也越来越高,本文主要从软土地基的危害开始分析,并对软土地基的处理提出了几种比较常见的施工技术,只有我们不断研究,根据工程实际,采用科学合理的施工技术,才能建造更好质量的公路工程,造福于社会和人民。
参考文献
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