摘 要:近年來,隨著改革開放的不斷深入和社會主義市場經濟的蓬勃發展,我國的道路橋梁工程建設也蒸蒸日上,與此發展的同時技術也在不斷地提高,其難度也在提高,其中對軟土處理也提出了更高的要求。文章針對道路橋梁工程施工中如何處理軟土地基的具體措施與方法進行了探討。
關鍵詞:道路橋梁工程 軟土地基 處理措施
中圖分類號:U442文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)03(a)-0105-01
1 道路橋梁工程中軟土地基的處理原則
軟土地基的性質差異較大,不同地方的土體不同,不同土層的土體也不同,差異明顯,具有不可預見性。設計施工過程中,常常出現因疏忽了某些問題,而出現質量事故。因此弄清楚軟土地區的地質情況,如工程地質條件復雜,還應進行工程地質分區。以便按分區不同,有區別地予以處理。
2 軟土地基常見問題及處理前的準備工作
2.1 軟土地基常見問題
(1)勘探時沒有做到全面的分析,以至于設計時對該做軟地基處理的地段未做好相應的處理設計。(2)已知是軟土地基,但是未做好對軟土地基處理,造成路堤失穩。(3)雖然做了軟土地基處理,但是實施的措施不當或者施工操作不當造成路堤的失穩,如堆料的堆積不當、未按規定分層填筑、填土過快、碾壓不當等原因。(4)擾動“硬殼層”,使“硬殼層”遭受破壞,導致路堤失穩。
2.2 處理前的準備工作
各種地基的處理需要把握一定的機理和適用范圍,必須根據當地的地址條件做出合理的方案后才能施工。
(1)準備工作:勘探地質做出詳細的調查報告,搜集工程地質、地基基礎以及水文地質等設計資料。
(2)初選方案:根據調查報告和資料信息初步選定幾種參考方案,選擇時必須與后期施工和使用相結合。
(3)確定方案:對初步選定的方案進行對比,考慮后期施工的材料來源、機械條件、環境、工期等的影響,需要指出的是每一中方法都有他自己的優缺點,沒有一種辦法是萬能的,必要時可以選擇多種方案組合處理。
(4)現場試驗和試驗性施工:對選定的施工方案要在有代表性的場地上進行現場試驗,和實驗室的數據對比,是否能達到其設計要求,如果達不到設計要求就要查找原因,修改并優化方案以達到預期的效果。
3 軟土地基的處理措施選擇分析
軟土地基處理方法有:換填法、拋石擠淤法、反壓護道法、砂墊層法、設置砂井法、攤鋪土工布、排水固結法、強夯法、超載預壓法和灌漿法等。沉降處理可以分為加速固結沉降和減少總體沉降兩種沉降處理。對于加速固結沉降可以采用預壓荷載、打樁等方法;對于減少沉降的方法可以采用換填法、灌漿法等。
下面,就幾種常用的軟土路基處理方法進行技術分析。
3.1 換填法
將淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土等地基承載力較好、透水性良好的土體,該方法適用與軟土層較薄的路堤,換填法要注意設計要求,避免超欠挖,以免造成經濟損失,同時挖方的回填土需要進行夯實處理。確保路堤有較好的承載能力。
3.2 拋石擠淤法
向路基中拋投片石,通過片石將淤泥擠出路基范圍,鋪上厚沙層,再回填土,該方法適用于軟土層較厚的地區。拋石擁擠淤泥應該按設計要求進行施工,當軟土層平坦的道路,應從路堤中心按等腰三角形向前拋石填塞,逐步向兩側面填到全寬為止,使沼澤或軟土從兩側擠走。當軟土邊坡系數大于1:10的時候,應該從高側向低側投拋,并在低側的一邊多填拋。并且要保證低側邊部要有不少于2m的平臺頂面,待片石拋出軟土面以上或拋出水面以上后,應該用較小的石塊填塞空隙并填平,之后要用重型壓路機輾壓平實。
3.3 排水固結法
排水固結法在地基中設置排水體,通過排水系統將地層中含水量較高的軟土層透下來的水進行集中排水,它主要是由排水系統和加壓系統兩部分組成。根據排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。排水固結法是解決淤泥軟粘土地基沉降和穩定問題有效措施。
砂井排水主要是確定砂井的位置間距L和砂井的直徑D,這些與當地土層的含水量有關,統計其含水量。井距常用范圍為2-4m,一般砂井直徑為0.2-0.3m平面上呈矩形或梅花形布置。
塑料排水帶排水的優點:濾水性好,排水暢通,排水效果有保證。施工快、工期短,每臺插板機每日可插板15000m以上,造價比袋砂井低。可在超軟弱地基上進行插板施工。但是塑料排水帶在空氣中易老化,施工時應嚴格按照設計要求進行施工。塑料排水板在施工過程中應保證板不扭曲、還要保證透水層沒有被污染的同時透水膜不損壞;塑料排水板宜采用濾水膜內平搭接的方法連接,搭接長度不得小于200mm。
3.4 強夯法
強夯法又稱動力固結法,近年來強夯法成為地基處理常用的方法。強夯法施工設備簡單,費用低周期短。強夯法適用于素填土、沙土、粉土、黃土、低飽和粘土和雜填土地基。其中軟土的飽和度較高的土不適宜用強夯法。但是軟土中加有沙土層的也可以用強夯法,故強夯法需要考慮地質構造。
3.5 超載預壓法
地基處理中經常用到的方法。超載比和預壓時間的確定是超載預壓設計中的核心問題,二者與場地土性條件一起,共同影響超載預壓效果。預壓的本質是土層固結,固結時間越短對工期越有利,實際路基中各土層的固結度是不一樣的,在實際工程中適當的增大超載預壓時間,對于提高地基預壓期末固結度和減小工后沉降有比較明顯的效果,但是繼續預壓則不會有很大的效果,故需要合理計算預壓時間。
3.6 灌漿法
利用粉噴法、高壓旋噴法、電化學原理等方法將可以改善地基土層性質的漿液注入地基的縫隙中,灌漿漿液有水泥漿、水泥砂漿等,也可以是化學材料如硅酸鹽等,灌漿法可以明顯的改善軟土地基。粉噴法施工簡單較為常用,粉噴法的施工要點,鉆機性能要好,同時鉆機就位要按照設計要求進行,樁的孔位置要與圖紙位置相符合,其偏差不得大于50mm。垂直方向上的偏差也不得大于1.5%,嚴格控制噴粉時間、停粉時間和水泥噴入量,確保粉噴樁長度。做好施工日志,詳細記錄孔位、孔深、水量等。
具體的情況還需要具體分析,對于實際工程中由于技術環境等因素以至于不能完全按照實驗室的方法進行,甚至難度太大不能進行。由于技術條件的限制,所以勘探就顯得尤為重要了,勘探必須到位確保完善以便于設計。確定出現的問題和具體處理方式,是采用沉降處理還是穩定處理。
4 結語
隨著我國道路事業的發展,軟土地基處理不當的病害越來越明顯了,軟土地基的危害是巨大的,如果不及時處理或處理不當,會造成道路沉降不均勻,甚至損壞整個路基的現象。隨著科學技術的不斷發展,越來越先進的地基處理技術、先進材料也不斷的出現,但是不論是先進技術還是高級材料,都需要先進勘探,精確的地理條件才能有完善的設計方案,才能因地制宜地選擇合理方法,用最小的投資達到最好的效果。
參考文獻
[1]李陽.高等級公路軟土地基處理技術[J].四川建材,2007.
[2]海勤,蔣小軍.淺談沿海地區軟土路基處理的設計與施工[J].城市道橋與防洪,2009.
[3]龔曉南.地基處理新技術[M].西安:陜西科學技術出版社,2009.