摘 要:道路工程的快速發展對工程的質量提出了更高的要求,在軟土地區施工容易產生道路沉降,如果沉降量過大,將會對行車安全帶來極大的危害,所以要在施工方法上進行改進,盡量控制因為沉降量過大而產生的危害。
關鍵詞:軟土地基;沉降量;方法;影響因素
1 軟土地基的概念及分布
淤泥、淤泥質土及天然強度低、壓縮性高、透水性小的一般粘土統稱為軟土。由淤泥、淤泥質土、水下沉積的飽和軟粘土為主組成的軟土在我國南方有廣泛分布,這些土都具有天然含水量較高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、強度低等特點。軟土地區大多分布在我國的沿海地區,北起遼東南至南海,包括遼東灣、渤海灣、長江三角洲、珠江三角洲等大部分東南沿海地區。這些地區經濟發達,交通運輸量大,對道路的承載力和沉降量要求都很高。這些地區的道路普遍存在通車后由于市政道路沉降量過大造成地基的不均勻沉降而使路面產生開裂、管線等附屬設施遭到嚴重破壞而失去使用價值。
2 軟土地區路基沉降過大的危害
在軟土地區施工的道路,由于軟土的土層分布不均,所以在道路使用中由于作用在路基上的荷載過大而產生了沉降,沉降過大會導致路基開裂,從而影響到道路的正常運行。道路沉降現象在一般的道路施工中都會存在,但是嚴重的是不均勻沉降,這樣路面會發生很大的變形,影響到行車的安全。對于道路發生不均勻沉降現象,市政道路要比公路的要求更為嚴格,因為在市政道路中,地下管線眾多,所以在施工的過程中不能使用大型的壓實機械,導致路基的板體結構性和穩定性較差,在投入使用的過程中,受到車輛的荷載作用而容易發生變形。在公路施工中就不存在地下管線的問題,所以可以大規模的使用機械化作業,路基壓實度強,板體成形優良。再經過后期的養護,使路基和路堤都得到良好的維護,提高路基的抗裂和抗沉降性能。在道路施工中,沉降現象是在所難免的,尤其是在軟土地區,因為土層厚度分布不均,所以在沉降量上會有所不同。尤其是在道橋連接處非常容易產生不均勻沉降,因為橋梁的沉降量小,而道路的沉降量大,所以產生不均勻沉降,這就是引起橋頭跳車的主要原因,嚴重的影響到行車的安全,是交通事故的高發區。
3 水對軟土地區路基沉降過大的影響
并非是所有的軟土地基都會有很大的沉降量,主要是由于在水的作用下,會極大的影響到軟土地基的穩定性,致使地基的承載力下降。如果軟土地基在干燥的情況下,其承載力也很高,具有很強的穩定性。而由于軟土本身的性質就是粘性大,含水量高滲透性低等特點,所以在地下水位較高的情況下,就會對軟土有較大的影響,降低路基的承載力,致使發生很大的沉降。
市政道路和公路在施工后由于車輛荷載等的壓力作用使水從土體中流失,生物和微生物殘體分解后形成氣體離開土體,都會使土體的體積減少,路基的承載力降低,從而使路面產生開裂。有些飽和性軟土在靜止時表現出地基的承載力尚可,一旦受到車輛等反復荷載的作用就表現出較強的流動性,土體向路基兩側流動,路基兩側土體隆起,路面出現嚴重沉陷,路面在沉陷過程中出現嚴重開裂,這種現象是在近幾年某高速公路上被首次發現的,出現這種現象后要么廢棄這條道路,要么花比修建這條道路還高的費用來做旋噴樁和高反壓路基來阻止路基底部的土體流失。
鋼管灌注樁在軟土地區使用是非常高效、快速和經濟、環保的樁基施工方法,然而,這種施工方法在一些粉砂土地區卻遇到了很大的麻煩,甚至不能使用鋼管灌注樁在這類地區施工。原因是:某施工單位在該類型地區進行鋼管灌注樁施工,在進行樁基檢測時發現樁基的承載力很低,好像樁基根本就不存在,施工單位完全是按照規范規定施工的,施工工藝和過程不存在任何問題,那么鋼筋混凝土灌注樁跑到哪里去了。大家把樁基挖開后才發現,只有上部一小段成樁了,其余部分成了一團散沙,后來分析鋼管灌注樁在施工過程中是靠振動來沉管和振實樁體混凝土的,正是這么多次的振動使樁體周圍的土體由固體狀態變成了流體狀態,將樁體混凝土在未凝固前就“溶解”在水和粉砂土的混合物中了,因此我們應該盡量避免在該類地區使用鋼管灌注樁。
4 防止道路通車后沉降量過大的方法
在我國的經濟發達地區,由于經濟發展較快,所以對道路的質量標準更高,要求其有良好的等級,資金投入量也大。在這些地區中,尤其是市政道路中,對于綠化工作有嚴格的要求,一般都會在道路中間和兩側設置綠化帶,所以要等綠化帶施工完畢之后道路才能夠通行使用。在道路施工中,要做好的一項工作就是排水設施的修建,因為如果路基中滯留水分,將會侵蝕路基造成病害。但是在以往的施工中只是注意到道路上的排水設施,而忽略了中間和兩側綠化帶在降雨時的含水量更大,要比路面上的降雨量要大很多,這是導致路基蓄水而產生沉降的主要原因。
針對這種現象,可以采取的措施是,對于道路的原有施工程序不變,但是要對道路兩側的排水溝進行改進,將原道路兩側的排水溝設置在中間綠化帶內,做成無滲漏的暗溝形式,然后在兩側綠化帶內設置明水溝,并且將綠化帶中的雨水進水井的管徑擴大,增加道路原排水管道的內徑,提高排水量。在排水溝的具體施工中應該根據當地的地質條件來確定施工方式,采取合適的施工工藝,提高排水能力,確保道路通車后不會因為積水過多而侵蝕路基,造成路基的不均勻沉降。
5 傳統的軟土地基處理方法
傳統的軟土地基處理方法有數十種,常用的處理方法有表層處理法、換填法、重壓法、垂直排水固結法等;具體可采取置換土、拋石擠淤、砂墊層置換、反壓護道、砂樁、粉噴樁、塑料排水板及土工織物等處理措施;新建道路軟基處理采用換填、擠壓、攪拌樁、旋噴樁、袋裝砂井+超載預壓、排水固結、吹填砂、超載預壓、真空排水、真空預壓、二灰復合加強處理、強夯、鋼渣或碎石處理、摻灰、翻曬、拋石擠淤、置換填土、反壓護道、砂墊、柴(木)梢排、袋裝砂井、墊隔土工布、墊隔、覆蓋土工布、塑料排水板、水泥粉噴樁、粉煤灰路堤、粉煤灰間隔土路堤、砂墊層等處理措施。除選擇就地處理方法時應滿足安全可靠的要求外,還應綜合考慮工程造價、施工技術和工期等因素,選擇一種或數種方法綜合應用。
6 結束語
隨著經濟建設的發展,我國的道路工程發展的十分迅猛,一條條道路貫穿大江南北,架起經濟溝通的橋梁,為我國的經濟發展做出了極大的貢獻。在道路施工中,由于路基施工工藝不規范,在投入使用后容易發生沉降,嚴重的影響到道路的使用質量。尤其是在軟土地區,由于土質的含水率較高,土層壓縮度高,施工難度大,所以在投入使用以后,受到來自路面的車輛荷載,容易產生沉降,地基的不均勻沉降,是裂縫產生的主要原因,嚴重的影響到行車的安全。所以應該在實踐中不斷的完善施工工藝,保證道路的施工質量,為我國的經濟發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
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