如東縣交通工程有限責任公司
摘要:路基是公路的基礎,其重要性不言而喻,一旦路基出現質量問題,勢必會對整個公路結構造成影響,尤其是路基病害發生位置處的路面也相應的會出現各種問題,這對行車安全帶來了一定程度的影響。從某種角度上講,路基病害是各種路面病害的根源,只有徹底解決路基病害問題,才能使公路整體結構保持良好的狀態,這對于確保行車安全意義重大,并且也能降低公路養護維修的費用,經濟效益也十分顯著。為此,必須采取有效地措施對路基病害問題加以解決,這是目前公路工程建設中亟待解決的主要問題之一。
關鍵詞:公路路基;病害;處理
公路的組成包括路基、路面、橋涵、隧道防護工程、排水設備和山區特殊構造物。路基作為公路的主要工程結構物,不僅是整個道路工程的基礎,更是保證路面質量的關鍵。不同地區由于其土質結構的不同,產生的路基病害也是多種多樣的。路基通病往往導致路基不能正常承受上部荷載。在施工中必須充分認識到路基通病的存在,并采取積極的防治措施,保證路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性。
1公路路基的病害類型
1.1 路基變形
在立交橋互通匝道處填方或者深填、高填、半填半挖,路基通常會在通車一段時間之后出現下沉現象。究其主要原因,一方面是材料因素,例如最大干容重及最佳含水量測量有誤、材料的壓縮系數偏大、粘性土的塑性指數偏高等;另一方面是施工因素,例如沒有控制好壓實度、施工措施不當、分層過厚以及沒控制好含水量等。
1.2 路基沿邊坡滑動
在路基自重和行車反復荷載的作用下,整個路基會沿著傾斜的原地面向下滑動,路基整體會失去穩定。發生路基沿坡滑動的原因有兩方面:一是設計不合理,二是施工經驗不足。由于上述兩個認識誤區的存在,導致在公路建設過程中高填深挖路基增多,高邊坡和高路堤增多,隨之也就造成了路基沿坡滑動病害的增多。
1.3 邊坡滑塌
滑坡是指一部分土體在重力作用下沿某一滑動面發生滑動,這種破環主要由不良地質條件造成;而塌方則是由于土質邊坡向下移動造成,這種破壞主要是由施工不當引起的。巖(土)體的力學性質決定了邊坡穩定性的喪失方式,如軟弱巖石以應力控制型失穩為主,而堅硬巖石邊坡失穩則以崩塌和結構面控制型失穩為主。巖(土)體的工程地質性能越好,邊坡穩定性越高;反之,邊坡穩定性越差。
1.4 路基沉陷
在軟土地基上修建公路路基比較容易發生沉陷,主要因為軟土具有含水量大、抗剪強度較低、承載能力低下的特性。造成路基沉陷的原因很多,既有設計方面的原因也有施工和工程地質等方面的原因。對路基、邊坡穩定性產生明顯影響的活動主要包括削坡、坡頂加載、地下開挖等;另外,養護不善也會造成路基沉陷、邊坡失穩。
2 常見路基病害的處理方法
2.1 強夯法
適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與枯性上、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與鉆性土等地基,當采用在夯坑內回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時,應通過現場試驗確定其適用性。強夯施工前,應在施工現場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區,進行試夯或試驗性施工。試驗區數量應根據建筑場地復雜程度、建設規摸及建筑類型確定。當建筑物基礎下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結構荷載對地基的要求時,常采用換填土墊層來處理軟弱地基。即將基礎下一定范圍內的土層挖去,然后回填以強度較大的砂、砂石或灰土等,并分層夯實至設計要求的密實程度,作為地基的持力層。換填法適于淺層地基處理,處理深度可達2一3米。提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結,防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2.2 砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。主要靠樁的擠密和施工中的振動作用使樁周圍土的密度增大,從而使地基的承載能力提高,壓縮性降低。當被加固土為液化地基時,由于土的空隙比減小、密實度提高,可有效消除土的液化。加速軟土的排水固結,提高地基承載力。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。水泥土攪拌樁施工前應根據設計進行工藝性試樁,數量不得少于2根。當樁周為成層土時,應對相對軟弱土層增加攪拌次數或增加水泥摻量。攪拌頭翼片的枚數、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉數、提升速度應相互匹配,以確保加固深度范圍內土體任一點均能經過20次以上的攪拌。豎向承載攪拌樁施工時,停漿(灰)面應高于樁頂設計標高300-500mm厚的土層。開挖基坑時,應將上部質量較差樁段挖去。施工中應保證攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直,攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%;樁位偏差不得大于 50mm,樁直徑和樁長不得小于設計值。
2.3 高壓噴射注漿法
適用干處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高壓噴射注漿方案時,應掌握場地的工程地質、水文地質和建筑結構設計資料等。對既有建筑尚應搜集竣工和現狀觀測資料、鄰近建筑和地下埋設物等資料。高壓噴射注漿法方案確定后,應進行現場試驗、試驗性施工或很據工程經驗確定施工參數及工藝。
2.4 預壓法
適用干處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和枯性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小干4m時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
2.5 夯實水泥土樁法
適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。夯填樁孔時,宜選用機械夯實。分段夯填時,夯錘的落距和填料厚度應根據現場試驗確定。混合料的壓實系數 C不應小于0 .93。土料中有機質含量不得超過5%,不得含有凍土或膨脹土,使用時應過10--20 mm篩,混合料含水量應滿足土料的最優含水量Wop。其允許偏差不得大于士 2%。土料與水泥應拌和均勻,水泥用量不得少于按配比試驗確定的重量。
2.6 水泥粉煤灰碎石樁(CFG 樁)法
適用干處理枯性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。當天然地基土具有良好擠密效果的砂土、粉土時,成樁過程的振動可使地基土大大擠(振)密,有時承載力可提高 2 倍以上;對塑性指數高的飽和軟粘土,成樁時土的擠密作用微乎其微,幾乎等干零,承載力的提高唯一取決于樁的置換作用。
2.7 石灰樁法
適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、秦填土和雜填土等地基,可處理的深度為5-15m。當用來消除地基土的濕陷性時,宜采用土擠密樁法。當用來提高地基土的承載力或增強其水穩定性時,宜采用灰土擠密樁法。當地基上的含水量大于24%,飽和度大于65%時,不宜采用這種方法。
2.8 柱錘沖擴樁法
適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基。柱錘沖擴樁法就是反復將柱狀重錘提到高處使其自由落下沖擊成孔,然后分層填料夯實形成擴大樁體,與樁間土組成復合地基的地基處理方祛。在成孔及成樁過程中對原土的動力擠密作用及固結作用,使得樁孔內的土被擠向四周,樁間土得以擠密。然后將備好的填充物分層填入樁孔內,并分層夯實至施工地面。
3結論
地基處理方法很多,但需要設計和勘探單位確定,分析研究掌握各有關自然因素的變化規律及對路基結構穩定性的影響,從而針對當地的實際情況,采取有效的工程措施.防治路基病害的的發生。。
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