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【摘要】隨著社會的進步和交通運輸業的發展,城市道路的改建和擴建在城市規劃與發展中發揮著越來越重要的作用。鑒于公路軟基技術處理的多樣性和復雜性,本文筆者結合實際工程案例,就城市道路填方路基軟基處理方法和技術展開簡單的探討,希望可以給相關工程人員提供參考。
【關鍵詞】城市道路;填方;軟基;處理
前言
隨著經濟的快速發展,我國大中小城市道路的交通網也在逐步完善,城市道路作為城市交通的主要樞紐,承載著各領域發展的重任。軟土由于其可壓縮性高、強度低等特征,對道路地基的穩定性影響很大,因此有必要開展針對路基軟土地基處理的施工技術的研究。
1.軟基處理的基本方法
1.1堆載預壓法
在工程建造前,消除大部分工后沉降,提高地基強度。一旦工后沉降滿足要求,強度達標后,修筑道路路面。
1.2加載預壓排水固結法
加載預壓排水固結法是預先對地基加載,通過排水體排水,使地基土固結,以提高其承載力,并減少其工后沉降。以前排水體常采用袋裝砂井,并在頂上鋪上一層土工布加筋墊層,既可做為橫向排水通道,又可均化不均勻沉降。袋裝砂井的質量受施工質量影響較大,若袋中砂灌得不夠密實時,放人孔中,砂遇水將下沉,導致砂井上部脫空,不能與砂墊層連通,以致水無法排出,因此袋裝砂井逐漸被塑料排水帶所代替。與袋裝砂井相比,塑料排水帶具有施打速度較快、效率高、施工機械輕便、對軟基擾動較小、可工廠化生產、抗折能力較強,受施工影響小等優點
1.3深層攪拌法
深層攪拌法是用水泥或其他材料作為固化劑的主劑,通過深層攪拌機械將軟土和固化劑強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應,形成具有一定強度的加固體。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法。此類地基應視為復合地基,樁土共同承擔應力。
1.4加筋法
在軟土地基上沿水平方向鋪設一層或多層的加筋材料,并與填料組成一定厚度的加筋墊層,可以提高地基的承載力,均化地基應力,減少地基的不均勻沉降。但當地基中具有較厚的軟土,如果單純用加筋墊層來處理,即使承載力滿足要求,地決問題。當軟基較厚,且對承載力和沉降要求較為嚴格的地基處理時,可以考慮綜合加筋墊層和水泥深層攪拌樁的優點,用加筋墊層和水泥深層攪拌樁復合地基聯合處理軟基。在加筋墊層的作用下,充分發揮水泥土樁與樁間土共同作用的特性,提高地基的承載力,減小地基的沉降,均化地基的不均勻沉降。當加筋墊層采用新型復合地基的整體強度大大提高,處理效果更為明顯。
1.5化學加固法
化學加固法是公路路基軟基處理技術的一種高級技術,因其需要用到化學原料所以其成本比較昂貴,一般不作為路基處理技術的主流方法除非是當該地區的路基十分松軟而公路的質量要求又對路基要求十分高時才會用到該處理方法。化學加固法是將化學溶液注入地基土中,通過化學反應生成膠凝物質或使土顆粒表面活化,在接觸處膠結固化,以增強土顆粒間的連結,提高土體的力學強度的方法。常用的加固方法有硅化加固法、堿液加固法、電化學加固法和高分子化學加固法.
這幾種方法因化學材料的不同其對路基的固定作用也不盡相同。根據工程造價及實際處理結果,一般認為堆載預壓加塑料排水管處理方法為最常用的軟基處理方法,下面結合具體的工程案例,對該種方法進行應用。
2.工程案例
2.1工程概況
工點范圍為AK1+256.876~AK2+954.213(含大道A及大道B、大道C、大道D、大道5、大道E與大道A接口范圍),場地屬珠江三角灘涂平原地貌,地形較為平坦。
2.2處理方案
根據初步設計成果,結合詳勘工程地質資料,對大道A的B1段(南段)道路軟土地基進行路基穩定性與工后沉降驗算,其處理措施如下:
(1)樁基施工前應對場地進行整平,整平高程為1.5m。
(2)AK1+256.876~AK1+371.876段,進行山皮土換填,山皮土最大粒徑不宜大于15mm,換填深度3.5m,換填坡率為1:1.5。
(3)AK1+371.876~AK2+954.213路段,采用塑料排水板+超載預壓處理。塑料排水板采用SPB-C型,正三角形布置,樁間距1.2m,深度22~35m;于板頂鋪設0.6m海砂墊層,含泥量不宜大于5%,顆粒不均勻系數不宜小于10,不得含有草根、垃圾等雜物;所用海砂須是專門處理的淡化海砂;海砂的開采、除鹽處理等過程,必須嚴格執行國家標準《建筑用砂》及其相關規范;于墊層中沿道路中心線方向,對應道路中心設置的集水井處橫向各設置一道塑料排水盲溝MY150。
本段道路采用超載預壓,超載土柱高2.0m。為滿足穩定要求,本項目填土至設計標高后,放置1個月后再進行堆載填土;超載土填高1m時,應再放置1個月后繼續填至堆載標高;滿載放置時間不少于8~12個月。滿載期間,根據路基沉降情況及時增補土方,確保超載預壓高度為2m。路基填筑時應根據觀測結果控制填土速率,當晝夜路堤中心沉降大于10mm或邊樁水平位移超過5mm時應停止填土,必要時應卸載,待沉降穩定后方可繼續填筑。
2.3處理效果
在填土過程中,地基沉降很快,施工單位按照設計要求,對路基沉降處進行增補土方,在路基土沉降初期,沉降速率達40~55mm/d,之后沉降速率遞減,滿載后一個月,沉降速率即將至20~30mm/d,到兩個月后,沉降速率基本即降至1~2mm/d,趨于穩定。
自施工起始日12月20日至次年3月10日,線路范圍內54快沉降板各板累計沉降量為2014~2237mm,有穩定趨勢,現今仍正在做堆載預壓施工。根據實測曲線用雙曲線法對最終沉降量進行推測,經計算表明,開工日到次年3月10日,累計81天平均固結度已達93%左右。81天的堆載預壓+塑料排水板的處理結果已基本達設計要求。
3.總結語
城市道路施工工程一直都在我國各城市發展過程中起到了十分重要的作用,并且擁有十分重要的地位,筆者經過分析探究各個處理技術的優缺點以及適應性,在工程中主要應用了堆載預壓與擠壓排水相結合的方法,使工程得到了有效的落實,希望可以給相關工程提供參考價值。
參考文獻
[1]伍高建,粉噴樁處理軟土地基施工過程中的質量控制[J],科學之友,2007(08).
[2]宋久斌,關于淺表層軟土地基的處理方法[J],內蒙古科技與經濟,2009(24).