摘要:在市政道路建設過程中,軟土地基的處理是市政道路工程施工中不容忽視的問題。但通過正確適當的處理,可以提高路基的承載能力。本文就一些常見的軟地基處理技術進行探討,以供道路建設過程中,對軟土路基的施工處置提供一些參考意見。
關鍵詞:市政道路 軟土路基 處理技術
隨著我國城市化進程的不斷加快,市政道路建設工程也在逐漸增加。在對市政道路進行建設的過程中,軟土地基處理不能滿足道路相關技術和質量要求,很容易使路基的穩定性變差,而導致道路變形、沉降等一系列現象發生。所以,為了保證道路的質量,為了確保人民群眾的生命財產安全,進行改善軟土地基處理具有十分重要的意義。
1 軟土路基特點和危害
軟土路基是路基中土的含水量高、孔隙比大、壓縮性高、透水性能較差以及抗剪強度低。軟土的成分復雜,含有大量的碳酸鹽以及蒸發鹽等化學成因物質和腐殖泥碎屑等生物成因物質。軟土地基的存在不僅會影響到工程的施工進度而且還會影響到工程的施工質量以及減短道路的使用壽命。
1.1 軟土路基的特點 ①軟土路基具有含水量較高、孔隙比較大的特點。因為軟土主要由粘土粒組和粉土粒組組成,并含少量的有機質,在不同地質環境下成絮狀結構。當原狀軟土受到振動或擠壓以后,土體絮狀結構連接受到破壞,土的強度顯著降低,甚至呈流動態。軟土擾動后,隨著靜置時間的延長,其強度會逐步恢復。②具有明顯的流變性。在剪應力的作用下,軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形,并可能導致抗剪強度的衰減,在固結沉降完成后,軟土還可能產生可觀的次固結沉降。③壓縮性高,透水性差。軟土的壓縮模量Es<4MPa,其壓縮性隨著液限的增大而增大。軟土滲透性小,一般豎向滲透系數在(10-6~10-8cm/s)之間,因此土層在自重或荷載作用下達到完全固結所需要的時間是很長的。④抗剪強度很低。軟土在荷載的作用下,如果軟土路基能夠排水固結,軟土抗剪強度將產生顯著變化。軟土排水固結速度越快,則其強度改善效果越明顯。
1.2 軟土地基危害 土路基的強度和穩定性直接影響到基層和面層及道路的使用壽命。如果基層位于軟土路基上,在荷載的反復作用下,路基土有可能擠入軟土層,降低了路基的荷載強度,打破路面的受力均勻性,從而導致路面的破壞。又因土質含水量過高,很容易形成翻漿直到對路面的破壞。若軟基面積較大,如果不采取處理措施,強行施工,在使用過程中,路面很容易產生開裂,下沉、翻漿、下陷或位移等危害,不僅影響到正常的道路交通,還會造成一定的經濟損失。
2 軟土路基施工過程中的處理技術
在對市政道路進行建設的過程中,軟土路基的處理在整個工程建設過程中有著及其重要的作用。所以,在道路施工中,要針對不同地區的地質、環境及其他因素認真研究,采取切實可行的路基處理技術。目前,道路工程中軟土地基常見的處理方法有以下幾種:
2.1 表層排水法 在道路路基填筑前,在地表開挖溝槽,排除地表水以降低地基表層的含水量,為了使溝槽在施工中發揮盲溝作用,可以使用透水性良好的砂礫回填。水溝布設應全面考慮地形與土質情況,使排水暢通。水溝斷面尺寸一般取寬0.5m,深0.5m~1.0m,路堤填筑前,宜用砂礫回填成盲溝。溝槽的布置溝槽布置要考慮地形與土質,以便于排水暢通,造溝槽尺寸一般取寬0.5m,深0.5~1.0m。路堤填筑之前溝槽內用透水良好的砂礫回填成為盲溝,縱向盲溝沿道路縱向開挖,橫向盲溝間距按10~15m布置。若埋設孔管,必須使用過濾材料保護。表層排水法適用于處理軟土路基含水量較大,而土質卻較好的路基。
2.2 墊層法 墊層法包括換土墊層法、換土加筋墊層法及加筋碎石墊層法,屬于軟土地基淺層處理的常用方法。采用換土墊層法或換土加筋墊層法進行軟基處理時,墊層厚度一般不小于0.5m但不宜超過3m,選用時應與其他處理方法進行經濟技術比較后再確定具體處理措施。選用“加筋法”時,其材料宜選用抗拉強度≮30kn、受力時伸長率≯4%~5%、耐久性好、糙度大的土工格柵;也可根據工程實際情況選用其他土工合成材料。墊層法適用于淤泥、淤泥質土等軟弱地基的淺層處理,而對于墊層下地基持力層土的壓縮模量低于2.5mpa的地基并不適用。
2.3 敷墊材料法 由于地質發生了嚴重的上浮或者下沉,對地基的首要處理工作就是利用敷墊材料法對地基進行修整。在地基不均勻的工程階段,要先對地基進行加固處理,保證已有地基的穩定性,既不會繼續下沉或偏斜等等。隨后使用強度和填充性較好的填充材料對地基進行填充,保證地基表面的平整。填充材料的選擇和配料,要事先對地基的地質情況進行分析,在得到地質土質的實際強度以后,使用盡可能相同強度的填充土料,避免建設完成后,地基的不均勻變化。同時,由于敷墊材料對地基抗剪和拉抗力的提升,在實際的道路施工中,地基能夠有效的支承道路的填土荷載,大大增強地基地支承能力。敷墊材料法適用于土層高低不均的軟土地基。
2.4 排水固結法地基處理技術 排水固結技術的排水系統通常由豎向排水體和水平排水砂墊層組成,這種技術能夠加速軟土地基的固結進程,縮短地基孔隙水的排水距離,進而改變了原來地基的排水邊界條件。當土層的滲透性能較好或者軟土的厚度較低且接近地表時,只需要在地面鋪設一層砂墊層即可,可以不設置豎向排水結構。砂墊層的厚度通常在50cm左右,可采用粗砂或者中砂來作為墊層材料,水平的砂墊層應該比路基兩邊寬出1m以上,并且保證排水的通暢;對于豎向排水結構,可采用塑料排水板或者袋裝的砂井。水平砂墊層與豎向排水結構應該相互連通,施工前需要先鋪設一層厚砂墊層,并設好橫坡,然后再進行豎向排水體的施工。排水固結技術通常適用于對有機質粘土地基、飽和粘土地基的施工處理。
2.5 強夯法 強夯法是將夯錘起吊到的高度。讓錘自由下落,地基土在強夯的沖擊力和振擊力作用下振實、擠密??商岣叩鼗休d力,減少沉降。經夯實后的土體孔隙壓縮,同時夯點周圍產生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道。有利于土的固結。從而提高了土的承載力。而且夯后路基由建筑物荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強夯法適用于河流沖積層、濱海沉淀層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種路基。
3 結束語
軟土地基是我國市政道路建設中常見的問題,地基的質量直接影響到了道路施工過程中的建設速度和道路建設完成后的使用壽命。通過相應的處理措施,改善加固軟土地基的土質情況和地基的承載能力,是保證我國市政道路良好建設及運營的關鍵。對于軟土地基引起的危害,道路工程建設人員必須予以高度的重視,根據實際施工過程中地基地質的不同,采用不同的施工方案。保證人們生產生活中的出行安全需求。
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