周榮平
摘 要:軟土路基具有孔隙比大、含水量高、壓縮性高、透水性差等特征,如果不進行處理或處理措施不當,就會造成地基強度低、工后變形大、地基下沉等問題,繼而引發路面變形開裂、翻漿冒泥或者塌陷,導致工程破壞,影響將來道路的正常使用。本文介紹了軟土地基處理的重要性,探討了公路施工中軟土地基處理技術考慮條件,總結了公路施工中軟土地基施工技術的處理方法。
關鍵詞:公路施工 軟土地基 施工技術 處理
軟土地基由于其地質特性,存在可塑性差、受重力小、含水量大、強度低、粘性小、穩定性差等不足,因此一直都是公路工程施工中的重難點問題。在軟土地基處理中,施工人員不僅僅需要合理的挑選施工處理技術,同時還需要綜合考慮到施工工期等因素,以免增加工程造價成本。這樣一來,軟體地基中的地質特性就能夠得到有效改善,并且地基穩定性也能夠大大增強,對提高公路工程施工質量,產生良好的經濟效益和社會效益都具有重要作用。
1 公路施工軟土地基合理處理的重要性
1.1軟土地基的危害性
軟土地基由于其特殊的物理性,處理不當,就會造成公路橋梁的開裂、路面凹凸不平、車輛行駛顛簸等問題,導致公路的行車安全出現不同程度的問題。此外,軟土地基如果得不到妥善處理,地基容易失去穩定性,導致構造物不同程度的沉降,使公路橋梁失去穩定性,嚴重損害來往車輛及司機行人的安全。
1.2 處理軟土地基的重要性
在過去的公路工程中,由于對線路等級的要求不高,且路橋施工還不多,因此對軟土地基的處理并不多。但隨著交通運輸業的蓬勃發展,公路橋梁施工增多,對路基的處理工程也日益增多。軟土地基具有極大的危害性,處理不當會造成嚴重后果,因此確保公路橋梁安全施工及運營,必須妥善處理軟土地基。
2 選擇軟土地基處理技術應考慮的條件
2.1地基條件
在選擇軟土地基處理技術時應結合軟土的物理力學性質和地基構成情況。若軟土層淺而薄,則其固結沉降量也較小,且在短時間內會停止沉降,其滑動破壞的危險性較小,可采用簡單的表層處理法;對于軟土厚度在3~4m范圍內,且中間夾有能供排水的砂層的軟土層,則無需豎向排水或擠實砂樁,可采用表層處理法;而對頂層為砂層而下部為軟土的情況,因其穩定性較好,可采用豎直排水法;若基底傾斜,由于軟土層厚的一側沉降量大,發生滑移的危險性也較大,該類地基存在的不均勻沉降可能會促進滑動,因而應盡可能減少沉降量而采用擠實砂樁或石灰樁法,且軟土層薄厚不同樁間距也應不同。
2.2 公路條件
等級越高的公路對路基路面平整度要求也越高, 對沉降處理措施要求也越嚴格。由于臺后填土的縱向推力, 和構造物連接的路堤部位的剩余沉降可能會導致橋臺基礎發生較大位移甚至給橋臺基礎帶來破壞。該種情況必須對橋臺穩定性進行驗算后采取有效加固措施。
3軟土地基施工技術的處理常用方法
目前,隨著我國公路水平不斷提高,對于軟土地基處理的方法也有很多,以下介紹幾種目前在軟土地基處理中比較常見的方法:
3.1換土法
換土法是在軟土地基承載力不足時,對該土層進行挖空,將使用可以滿足承載力的穩定性材料對其進行填充。這種方法的作用效果非常簡單明了。考慮到經濟因素的影響,該方法一般會用到軟土層厚度不大時。這一方法是目前公路地基處理中使用的最為廣泛的一種方法,其在實際施工中的主要步驟為,先將軟土層挖掉,然后在層面底部鋪設一層碎石,在進行砂或者砂礫填充,這些材料的承載力是比較接近的,作對路基沉降的控制比較平均,該方法不能用于超厚軟基層處理
3.2強夯法
早在上世紀 60 年代,強夯法就已經在我國開始推廣使用,它源于法國,所使用的設備簡單、施工效率高,主要分為強夯擠密與置換兩種方法。它的主要加固機理在6-40米的高處讓重錘進行自由落體夯擊土層,在受到強大沖擊力時,土層會被壓縮,此時夯擊點附近出現的裂隙會將土中的水分排出,這樣土體就得到了固結,承載力也就提高了。此方法目前已經擁有了非常廣泛的使用范圍,對于黏性土、濕陷性黃土、雜填土等地基都可以使用該方法,而且它也是目前國內地基處理的主要技術之一,但是它致命硬傷是在施工時會產生巨大的振動以及巨大的噪音,這在密集人口地區和防震要求較高的地方不能使用。
3.3排水固結法
在淤泥質土、沖填土等飽和黏性土中運用的比較多的就是排水固結法,它又被稱為靜力排水固結法,主要分為沙井加載預壓和砂井真空預壓等方法,該方法的主要作用機理是,在地基處理前,對地基土層進行荷載預壓,將土層中水分擠出,以此達到對土層的固結,這樣土層的強度也會增加。
3.4深層攪拌法
在處理淤泥、淤泥質土和含水量較高的超厚軟基時,一般多采用深層攪拌法,該方法主要是將固化劑通過專業的設備與地基土進行攪拌,等到兩者迅速凝結之后,地基的承載力會增強,該方法效果比較顯著,但是消耗成本比較高。
3.5高壓噴射注漿法
目前在國外比較廣泛使用的是高壓噴射注漿法,它的效果非常好,但是成本消耗比較大,目前國內還沒有對其進行推廣,然而其顯著的效果,卻得到了國內相關專家的認可,并且進行了一定的實驗進行驗證。它主要應用于軟弱地基、超厚軟基。其主要作用機理為:使用旋轉高壓噴射將漿體灌入一定深度的機械設備預鉆孔,這是漿體和土會迅速凝結,形成一個規則的圓柱體,從而增加地基的承載力。
3.6加筋法
加筋法是一種經濟效果非常好的方法,目前主要適用于砂石較少的地區,它又被稱為加筋地基法,其主要作用機理為,將施工過程中,一定范圍的地基下軟土層挖出,并使用一定厚度的砂石進行替代,而在中間則使用土工合成材料進行加筋墊層,最后對其進行壓實即可增加地基的承載力。
4結語
通過多年的實踐和探索,我國對公路軟土地基的處理水平也得到了提高。在新的公路建設歷史時期,工程人員要從施工道路的實際情況出發,妥善運用好軟土地基處理技術,提高公路地基的整體性能,滿足人們對公路的要求,為公路事業的發展做出貢獻。
參考文獻:
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