摘 要:介紹了公路工程中不良地基的加固處理方法,指出只有根據不同的地基采用不同的處理措施,才能使地基得到最佳的承載效果。
關鍵詞:公路工程 不良地基 處理措施 施工 控制
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(c)-0000-00
在公路工程設計、施工中的不良地基主要指路線穿過的濱海平原、沼澤、濕地、灘涂、鹽池、魚蝦養殖池路段。在這些路段主要表現為地面多為淤泥質土,下部為低液限黏土、粉土,地基十分軟弱。軟弱地基天然含水率過大,承載能力低,在荷載作用下容易產生滑動或固結沉降的地基。這種地基會導致建筑物沉降量過大,沉降時間過久且具有很大的不均勻性。對不良軟弱地基處理的好壞直接影響到整個公路工程的質量和使用功能,因此在建筑施工過程中必須重視對不良軟弱地基的加固和處理。結合工程實踐經驗,對軟弱不良地基的處理做一個簡單的總結,以供業內人士參考。
1 不良地基的土質的技術指標質量控制要求
(1)從顆粒分析物理力學特征。天然含水率高,接近或大于液限;孔隙比一般大于1,壓縮性高,壓縮系數a1-2>5kPa-1,a1-3>10 kPa-1;強度低,快剪的內摩擦角φ<50,凝聚力c< 20kPa。
(2)對軟土的判定標準。在《軟土地區工程地質勘測規范》(JGJ 83-91)中軟土判別應復合:外觀以灰色為主的細粒土;天然含水率≥液限;天然孔隙比≥1.0。我國鐵路部門以物理力學指標區分軟土界限:天然含水率叫接近或大于液限;孔隙比>1;壓縮模量Es<4 000kPa;標準貫人擊數N63.5<2;靜力觸探貫入阻力ps<700kPa;不排水強度Cu<25kPa。我國公路工程中關于軟土鑒別指標:軟土是指飽和的軟黏土,不包括飽和砂性土或可液化土。按成因分為海洋沿岸沉積、內陸湖盆沉積和河灘沉積三大類。按其物理特征分為軟黏性土、淤泥質土、淤泥、泥炭土、雜填土和其他高壓縮土層等。根據上述描述的軟土特征,依據《公路路基設計規范》( JTG D30-2004)規定,采用適宜的勘測方法和現場原位測試,對地基土作出是否為軟土的判別。此外,軟土按承受靜載能力大小,還細分為中軟土和軟弱土,從成因上來說軟土屬于沿海濱海相、三角洲相,內陸為湖塘相。河北沿海公路穿越的灤河、海河平原,毗鄰渤海,因此,屬于濱海軟土相。為了保證公路永久的穩定,對軟土地基必須進行治理,使其達到公路設計的技術要求。工程實踐表明,當土中易溶鹽在0. 1%以下,一般不會對工程上產生影響,但是,含量超過0. 3%時就需要重視了。從對工程影響分析,在鹽漬土分布地域根據鹽的類型和鹽漬化程度,鹽漬土按鹽漬化程度和含鹽性質,以及對公路工程危害程度,劃分為弱、中、強、過鹽等四類。
2 不良地基工程處理原則
為保證路基強度和穩定符合設計要求,對不良地基治理,是本項目成敗的關鍵所在。 為達到預期目的,公路工程技術人員圍繞不良地質問題,以科學發展觀為指針,密切結合工程實際,從眾多的成功經驗中取精用弘,結合沿海項目的實際,進一步開展科學研究,有針對性地解決了遇到的許多技術難題。因此,確定出對不良地基的處理原則。顧名思義,軟弱土地基不同一般地基,其地基強度低,因此,路基沉降是必然的,不可避免的。關鍵問題是:如何使修建在軟土地基上的公路,在使用年限內,沉降值應控制在允許范圍內。根據這一基本規定,在修建公路時,對軟土地基處理,提出如下原則。在滿足設計標準和施工工期的前提下,最大限度減少投資。根據不同的加載標準、施工周期、預壓時間,計算剩余沉降量,即工后沉降量,滿足規范上規定的要求。根據這一原則,在治理不良地基上的路堤時,根據不良地基類型,位于公路結構上的位置,采取相應的處理對策。
3 軟土或軟弱土地基處理對策
3.1 軟土地基處理對策
直接出露地表、且軟土地層較薄時,采取直接清除換填,或填筑山坡土,并采用沖擊碾壓進行處理。軟土或軟弱土層比較厚的路段,工期允許時采取超載預壓方法進行處理。路堤填筑高度>5m,與橋涵路連接的路段,根據沉降計算結果,或采用塑料排水板、或水泥攪拌樁處理、或振沖碎石樁、或薄壁混凝土管樁,構筑成復合地基,與堆載預壓相結合的方式進行處理。
3.2 路堤穩定性處理和對策
穩定處理:按照調查的軟土物理、力學性能指標,確定不同類型的軟弱土段路基的臨界高度后,分析
路堤加載過程中路基的穩定性,控制加載過程和加載速度(工期),不能出現剪切變形,即橫向滑動,隆起等病害。然后分別對軟土地層進行分析,采取相應的處理對策。一般采取上述原則和技術后,根據經驗做出判斷,并分別采取以下處理措施:(1)預測工后沉降在允許范圍內處理措施。①般路段不會有穩定破壞現象。②局部橋臺背后、高填路段,需要堆(超)預壓處理。應采取分步施工,在施工過程中,采取措施控制加載過程和加載速度。③超載預壓路段預壓期,不少于6個月。軟土、軟弱土處理段距路堤坡腳50m范圍內不允許設置取土坑。(2)預測工后沉降超過允許范圍內處理措施。預測的路堤工后沉降量,如果超出允許范圍的軟土、軟弱土路段,采取以下處理措施:淺層處理措施有打壩、抽水、清淤等方法,為了提高地基承載力,清淤后填筑30.50cm厚砂礫石料后,鋪一層土工格柵。深層處理:如淺層處理達不到設計標準,則需要作深層處理,處理方案如下。①一般控制段,硬殼層≥4m以上軟土地基,采取以下處理措施:砂墊層+土工格柵+超載預壓②一般控制段,軟土表層出露或硬殼層<4m軟土地基,采取處理措施:砂墊層+土工格柵+豎向排水體(塑料排水板)+超載預壓③主控路段,即橋涵樁基礎兩側及部分箱形基礎下部,采取處理措施:砂墊層+土工格柵+深層水泥土攪拌樁④特殊路段:特殊路段是指空曠無環境干擾路段,且地層為下伏軟土、軟弱土,其深度不超過10m的路段,為保證施工質量和處理方式可操作性,可采取高真空擊密法方法進行處理。
3.3 砂土液化處理
位于砂液化路段上的路堤,輕微級砂液化路段,砂液化輕微路段,原則上不做處理。中等砂液化路段,位于中等砂液化路段,按以下原則進行處理:般路堤,原則上不做特殊處理。在中橋的橋頭30m、大橋的橋頭50m路堤,采用振沖碎石樁或水泥攪拌樁進行地基處理。橋涵并按7度進行抗震設防,橋梁結構設計需考慮地震力作用和砂土液化影響。砂液化嚴重路段,長度20m以上的飽和粉細砂、亞砂土進行了逐孔、逐層判定。根據判定結果確定處理方案。
3.4 鹽漬土路段
根據鹽漬土性質和分布特點,采取以下處理措施。弱鹽漬化路段上路基,原則上不作特殊處理。中等強度的氯鹽漬土或亞氯鹽漬土路段鹽漬化程度中等強度的氯鹽漬土或亞氯鹽漬土,一則不宜作為路堤填料用土,并應采用下列防治措施:(1)排除地面積水,施做圍堰及排水溝排除地表水。(2)在路堤底面施做砂墊層隔斷毛細水。隔斷層宜采用滲水性砂礫料填筑,厚度0.5m左右。(3)對中等以下鹽漬土,采用固化劑進行改性,然后用作路堤填料。
4 結語
地基處理的好壞直接影響到整個工程的質量,合理的,有針對性的軟弱地基處理和上部結構設計,可以有效地減輕和消除軟弱地基對上部結構的不利影響,確保工程質量。
參考文獻
[1] 馬勝利.不良地基的加固處理[J].山西建筑,2004(15):44-45.