田力
摘要:軟土地基抗剪強度要比正常地基差了很多,很多時候不能夠承受來自路面的過載負荷,很容易受外界因素的影響,在外力的作用下很容易變大,因此軟土地基經常遇到的問題就是沉降變形與穩定,增加了施工的難度, 如果在施工過程中處理措施不當,不僅僅會影響到工程的施工質量,還會造成嚴重的經濟損失。本文根據筆者多年工作經驗,對公路工程中軟土地基的特點、處理方法及發展趨勢進行了探討。
關鍵詞:公路 軟土 地基 施工 技術
中圖分類號: X734文獻標識碼: A
正文:
軟土地質主要是指一定項目工程建筑中遇到的那種的含有粘土以及粉土的軟性土,由于受到其自身主觀以及客觀因素的影響,具有含水量整體較高、壓縮性能較于以前有所下降,而且整體透水性較差,承載性逐漸減弱,其內部結構也遭到一定程度破壞。如果在施工建設時,對其處理不當,很容易造成整個工程地基失去穩定性,進而使得道路在建設時出現大面積沉降或者是不均勻沉降的情況。
一、軟土地基處理概述
現階段軟土地基加固處理的方法比較多,但是每一種加固處理方法都有自身的特點,采用不同的處理方法得到的效果也會有所不同,所以應根據工程實際采用適合的加固處理方法。 軟土地基的加固處理的目的可分為下面兩個方面:
(1)沉降處理。主要是加速軟土地基的固結沉降和減小總的沉降量兩個方面。例如砂井排水法、擠密砂樁法、超載預壓法等方法都是這種情況。
(2)穩定處理。就是采用各種措施使軟土地基在盡可能短的時間內完成沉降,從而達到路基的穩定。像換填法、水泥粉煤灰碎石樁、反壓護道等方法都屬于這種情況。
這些年來,我國主要是從國外引進先進的公路建設技術,在運用國外軟土地基處理技術的同時,不斷思考、創新慢慢的在實踐操作中發展屬于我們自己的公路工程建設中軟土地基處理技術品牌。引進并發展國外地基處理技術,如深層攪拌法、強夯置換法、土工合成材料、高壓噴射注漿法、振沖法等。經過這些年的工程實踐然后結合實際情況自主研發了有些新技術,如低強度樁復合地基法、剛性樁復合地基法、真空預壓法等。
二、軟土地基的特點
軟土地基的主要是由有機質土、孔隙較大的泥炭、松軟土以及松散砂土等形成的土層結構,在這些土層結構中,主要包含粘土和粉土等細微顆粒,所以,這就使得軟土地基固結慢、變形大、強度低。軟土地基較大的含水量,使得施工標準達不到應有的壓實要求和技術標準。具體表現在以下幾點:一、穩定性與承載力的問題;二、沉降問題、三、另外,還有可能發生基坑滲水、管涌等現象,進而破壞到周圍建筑物的穩定性。 在路面和橋橋梁工程施工中,軟土地基的性質是各不相同的,通常情況下,會因地而異、因層而異,造成極大的不可預見性。所以,在路橋施工軟土地基施工過程中,一定要嚴格施工,一旦疏忽,就有可能發生不必要的問題,進而影響到工程的質量,如:在了解是軟土地基的情況下,沒有進行相應的處理;在進行施工前的勘查中,落實不到位,對于相關的調查不詳細,數據也缺乏準確性,進而影響到后期的設計問題;施工不當,措施不當,路堤失穩等等,這些都會影響到工程預期的效果。
三、路面軟土基施工的幾種方法
1、地基換填土法
1)開挖法分析
軟土地基的地質結構復雜,在一定程度上具有極不穩定性,且地基路段的厚度較小,一般可以采用人工開挖作業的方法。在軟土地基開挖施工中,基地的坡腳位置要保持軟土的清潔性,以強化地基的強度。并將坡腳范圍做成規則的階梯狀,以便于后期的良好土質的回填施工。在對于較大收縮性的軟土地基施工中,需要在路基與軟土層之間修筑一道護坡,以隔開路堤與軟土層。同時,在處理極為疏松的軟土地基時,可以在路基之外修筑一條便道,供人工開挖或機械作業,以清理地基坡腳殘余的軟土。
2)填筑和壓實的施工技術
在填筑施工中,要特別注重填筑的充實性和滲水問題。據此,施工中,要基于地基狀況選擇合理的處理方法。一般情況下,可采用一邊開挖一邊換填的方法,也就是挖與填的施工是跟進式的;而先地基開挖處理后填筑的施工方法,也廣泛運用于填筑施工之中。同時,在施工處理的過程中,要做好排水工作,構建完善的排水系統,以防止過量 積水而導致地基受腐蝕。并且,填筑的砂質多以砂樂土為主,提高改善后的地基強度。
2、路基墊層法
路基墊層法旨在通過墊層砂石,來強化地基的強度。并基于水的自重力作用,把軟土層中的水排出至路基之外,進而有效地提高了軟土層的堅固性。。
1)墊層施工的技術要求
在軟土地基路段的施工中,要注意到軟土層薄而透水性差的特點,于是在對于該類軟土層的處理施工中,基于換填的施工方式比太合適;而采用墊層的方法。可以有效地避開軟土的這些缺陷。在墊層施工中,主要是將軟土層中的水排出土層,進而強化地基的堅固性,并在砂石的墊層下,整體性的提高地基的強度。據此,在壓實施工中,要控制好負載量和加載速度,并以較慢的回填方法,來充分提高軟土層的強度。
2)墊層的鋪筑形式控制
墊層法旨在墊層排水。 在實際的墊層施工中,墊層的范圍控制十分重要,一般需要基于軟土層的范圍和橫向坡度等的因素,來綜合考量換填墊層的強度。墊層的材質多以強度較大、穩定性強的砂石為主,且國家規定公路墊層的砂石強度一般為四級,砂石顆粒的大小一般為5cm以上。
3)墊層的鋪筑方式分析
砂石墊層的鋪筑施工前,要對于軟土層的地基進行徹底的清理和修整,可以填筑一定程度的透水性較好的土質,這樣便于排水系統的構建,以強化軟土的堅固性。同時,墊層鋪筑施工中,要強化墊層橫坡度的控制,為砂石回填施工創造好的條件。
墊層施工過程中,鋪筑施工質量合格之后,需要合理地控制壓實的施工強度,以確保路基表面的平整度。并且分層碾壓的施工中,可以適當的添加水,補充砂石的含水量,進而提高壓實施工的強度。同時,層層碾壓施工中,一般需要進行一層一層的循序漸進的進行,這樣可以充分壓實下面的底基層,這點可以有效地提高地基的穩定性。
4)排淤泥法
該種方法就是采取一定的措施把軟土層中的淤泥進行有效的排出,這種方法可以有效的填壓原有軟土層中的孔隙,進而加強了地基的預應力。該施工方法比較簡單,不需要大型設備的參與。在實際的施工前期,需要做好淤泥面積的測量前期工作。并且要基于測量數據,合理地計算出碎石回填量。在碎石拋設完工后,要確保碎石的鋪設高度高于軟土的淤泥層,寬度可以適當的大些。同時,碾壓施工也是該施工方法的關鍵,要基于地基狀況,合理的控制壓實施工強度,以確保路基的堅固性和平整性。并在路基的施工面設置一定的隔水層,以便于分層碾壓施工的開展。在進行該種加固方法時,需要特別注意由于自重不均造成壩體的下沉度不一,進而出現壩體傾斜的問題。因此,在進行施工時,需要合理的控制施工的進度,并且控制好壩體自重的均衡。當然,還有有些施工單位采用填砂石的措施,把軟土層中的淤泥進行排出。并且在砂石中加入一定的凝固物質,對填注的砂石進行整體結構的加固。這種的排於加固法操作比較的簡便,而且工程的成本投入比較的少。,在實際的軟土地基施工中,該種施工技術在一定程度上具有較大的局限性,在對于較嚴重的軟土地基施工中,該種施工方式的效果不明顯。
5)振動水沖法
該施工技術,首先通過一定的機械設備,對軟土層進行深層鉆孔向鉆好的孔洞中注入水泥混合攪拌物。接著,對這些注入的水泥攪拌物進行有效的夯實加固處理。這樣就可以很好的對軟土地基起到加固的處理。當然,合理的設置孔洞數,是該加固方法的關鍵。如果鉆孔數過多,不僅影響施工的工期,而且加大了工程成本的輸出;如果鉆孔數過于疏密,不能很好的起到整體加固的需求。
四、公路施工軟土地基處理技術的發展新方向
1 公路軟土地基處理材料和技術新方法的發展
從公路工程的實際情況出發,在原有技術支持的基礎上不斷創新、發展許多新的方法。如碎石樁法,它能很好的處理深層地基的穩定性。好技術也離不開好的材料,有機灌漿材料和無機灌漿材料都是軟土地基處理實用的物料選擇之一。放眼未來,在實踐與理論的結合中不斷提高公路軟土地基處理方法改善地基處理材料,進一步提高地基處理的整體水平和能力,提高公路工程質量。
2 軟土地基處理機械設備的發展
可變距雙軸深層攪拌軸深層攪拌機和深層攪拌機的研發在提綱工作效率上起了很大作用,而高壓噴射注漿機的出現大大擴展了高壓噴射注漿法的使用范圍; 干法振動碎石樁技術廣泛應用得益于干法振動成孔器的研制成功。
五、結語
軟土地基進行加固處理是不可或缺的施工環節,在公路施工當中遇到軟土地基處理時我們可以選用的軟土地基處理方法有很多,具體到實際情況中如何選擇還需要我們根據具體情況進行必要的選擇,要結合實際選擇最適當的、最科學的、最先進的、同時也是經濟效益最高的施工方法。
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