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公路交通科技討論公路軟土地基處理 推薦本站最火的雜志:《公路交通科技》主要面向各省市交通廳、公路局、高速公路管理局、公路建設指揮部等行業主管部門的管理人員;地市級從事公路建設、養護、管理的管理人員和技術人員;公路勘察設計、施工、監理、養護、質量監督等一線從業人員;科研院所、大專院校的科研工作者,以及為公路建設提供相關產品、技術、服務的廣大企業群體
摘 要:地基是一項建筑工程的根基,公路地基處理的好壞直接影響著一條公路的質量、人群的安危乃至一個社會的安定。因此,地基施工建設顯得格外重要。本文通過指出公路軟土地基建設中存在的問題,有針對性的提出了軟土地基施工的一般原則及一些處理方法。
關鍵詞:公路交通科技,公路,軟土地基,處理方法
1軟基的特征及其危害性
軟土泛指天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1,壓縮系數不大于0.5MPa、不排水抗剪強度小于30kPa的細粒土。主要為飽和軟粘土。
1.1軟土一般具有的特征:(1)地基沉降量大,一般可達數十厘米甚至到數百厘米;(2)地基沉降時間長,一般達數十年甚至到數百年,特別是沿海一帶的軟土地基,由于厚度大,固結速度較慢;(3)地基沉降不均勻,由于上部結構的特點與荷載差異,常常引起地基不均勻沉降;(4)地基抗剪強度低。
1.2軟土地基的危害性:(1)軟土地基的過大和不均勻沉降將嚴重影響公路路面的平整度,制約路面通行能力、行車安全度和舒適度;(2)路基、路堤可能會隨著軟基一起產生滑移,引起公路路面的整體破壞。
由于軟土地基的危害性,公路建設對于軟基的處理標準要求高,而這同時也對軟基工程地質勘察的深度和廣度提出了很高的要求。
2 現有軟土地基處理方法存在的問題
2.1未能因地制宜合理選用處理方法。在合理選用地基處理方法方面有時存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據工程地質條件和地基加固原理,因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面,現在的問題是對幾個技術上可行方案進行比較、優化不夠。采用的不是較好的方法,更不是最好的方法。有時工程問題是解決了,但造價高和工期長。
2.2不能正確評價每種地基處理方法的適用性。人人都承認每種地基處理方法都有一定的適用范圍,但遇到具體問題就會盲目擴大其應用范圍,對這種情況施工單位更應注意。
2.3施工單位素質差影響地基處理質量。這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發文禁用粉噴深層攪拌法,接著不少地區也采取類似措施。深層攪拌法不能滿足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟,也不是深層攪拌法加固地基設計方法不對。影響施工質量主要是施工單位素質和施工機械兩方面問題。先分析施工單位素質存在的問題。前些年,地基處理施工隊伍的快速膨脹,造成絕大多數施工隊伍缺乏必要的技術培訓,熟練技術工人缺乏是普遍現象。除此之外,還存在偷工減料現象。其它地基處理方或輕或重也存在類似問題。
2.4施工機械簡陋影響地基處理水平和質量。近二十幾年來,我國地基處理施工機械發展很快,許多已形成系列化產品。但應看到與我國工程建設需要相比較,差距還很大。還以深層攪拌法為例,不能很好保證施工質量不僅與施工單位素質有關,也與目前應用的施工機械水平有關。簡陋的機械要保持穩定良好的施工質量是困難的。
2.5地基處理理論落后于實踐。從實踐一理論一再實踐的角度看,實踐先于理論是一般規律,對土木工程更是如此。但重視理論研究,用理論指導實踐也是很重要的。對地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統的研究也是發展中存在的問題之一。
2.6不少工法缺乏完善的質量檢驗手段。完善的質量檢驗手段是保證施工質量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質量檢驗手段。前面多次提到的深層攪拌法也是如此。
3 公路軟土路基施工處理方法分析
3.1公路軟土地基處理一般原則。根據實際情況,在有限的施工期內,要通過軟土地基處理技術完全消除工后沉降是不可能實現的,也就是說在施工后修補沉降是不可避免的。因此,軟土地基處理應結合當地工程地質條件、經濟技術條件和施工工期要求,制定切實可行、經濟合理的處理措施,使處理后的工后沉降滿足地基處理設計的控制指標。
通過近幾年對軟土區修建的公路工程項目跟蹤監測結果,當路堤填筑高度小于臨界高度時,天然地基在低路堤荷載作用下,總沉降量不大,且很快就能達到穩定狀態。因此在施工工期緊迫、時間有限的情況下。路堤填筑高度小于臨界高度的路段可不作地基處理。
當填筑路堤高度大于臨界高度時,在施工工期允許的條件下,應優先采用堆載預壓法,即盡早用堆載預壓而不作深層處理軟基的方法。這種以自然沉降逐漸達到路基穩定的作法,是一種最經濟也簡單的方法。但按照我國公路基本建設的程序和不能盡早拔款、征地和從容施工的情景,一旦工程項目付諸實施后,又往往限于工期,所以一般情況下用自然沉降法很難實現。
3.2 軟土路基一般的處理方法。軟土路基的處理方式比較多,分類也存在一定區別,其處理方式包括:(1)主要處理方法。a.攪拌樁法: 是在軟土地基中摻入石灰、水泥等,用攪拌、粉噴等方法使之充分混合固化或把一些能固化的化學漿液注入地基孔隙,來改善地基的物理性質,達到加固目的。b.表層排水法: 指的是在填筑路基之前,在地面進行開挖水溝以處理地表水,并且減少地基表層的含水量,滿足施工機械要求的方法。常常通過回填透水性良好的砂礫使開挖的水溝在施工中發揮盲溝作用,如果埋設孔管,則要選擇較好的過濾材料進行保護。c.砂墊層法: 在地基頂面鋪上高 0.6 ~ 1.0 m的砂墊層用作軟土層固結要求的上端排水層,來加快沉淀的進程,以此縮短固結歷程的方式叫做砂墊層法。砂墊層成為路堤內部在地面下方的排水層,以此減少堤內積水深度。d.穩固劑表層處治法: 即把部分高穩定性材料,例如土壤離子穩固劑、熟石灰、生石灰與水泥等,加入軟土地基表層里,采取改變地基的強度以及壓縮效果,來加強路堤填土穩定性的方法。軟土地基表層處治法工作原理同穩定土類基層的工作原理大致相同 ,表層處治法的關鍵為養生與壓實環節。e.強夯法: 也稱動力壓實法或動力固結法,此法采用重負把重錘升高再做自由落下運動夯實地基,以此提高地基強度、減少壓縮。強夯法針對高飽和黏質土,尤其是淤泥與淤泥質土地基,通常成效不明顯,所以針對這類土質地基最好選用別的途徑。f.換填法: 挖去基礎地面之下較小厚度的軟弱土層,再利用強度較高質地堅硬且性能穩定的砂、碎石、卵石、礦渣等材料分層充填的方法稱為換填法。在利用換填法處理地基時,通過機械、人工方式,分層壓、振動、夯,達到一定的壓實度,形成較好的人工地基。(2)新工法。a.高真空擊密法。屬于軟土地基處理的新工法,它通過對軟土施加數遍高真空,并施加數遍相應的變能量擊密,降低土體含水量,提高土體密實度和承載力,減少地基的工后沉降與差異沉降量的地基處理工法。高真空擊密法通過人為地在土層中制造“壓差”,利用壓差來快速消散超孔隙水壓力,使軟土中的水快速排出,使擊密的效果大大提高。這樣不僅可以減少因載荷不均勻產生的不均勻沉降,而且可以有效地彌補傳統方法(復合地基法、排水固結法) 的不足。b.無排水砂墊層真空預壓法。首先在處理場地上打設梅花樁型排水板,其次布置中粗砂墊層的水平向排水系統。可采用兩種鋪設方式之一,將主管連接到抽真空裝置上,鋪膜后抽真空施工。該方法適用于大面積軟土地基加固,特別是對新近淤積的超軟土和吹填土有很好的加固效果,并節省了鋪設砂墊層的大量投入。
4 結語
軟土地基處理好壞會對路基的基礎承載力產生直接影響。軟基處理在道路工程里非常普遍,其方法也較多,在進行路基處理的時候要根據軟基具體情況采取不同的處理方法,但考慮到工程造價、工期、施工條件和處理后的目的不一致,所以應根據各種情況選擇一種較為合適的處理方法對路基進行處理。