摘要:軟土地基有極大的危害性,如果不處理或處理不當,就會造成地基失穩,使道路沉降過大或不均勻沉降,對道路成不同程的損害。而為了保障人民的生命 安全和道路的順暢,軟土地基的施工技術,逐漸得到了人們的高度重視,也隨之得到了廣泛應用。本文分析路橋施工中軟土地基施工技術,探討了路橋施工中軟土地基處理的注意事項及考慮因素。
關鍵詞:路橋施工;軟土地基;施工技術
軟土主要是一種飽和粘土,它有著極高的壓縮性、極大的含水量、極低的抗剪性、極差的透水性、極小的承載力,而且呈出軟塑到流塑的狀態。軟土地基施工質量的好壞直接影響到路橋的質量與壽命。隨著科學技術的不斷進步,越來越多的路橋施工新技術及新方法應用到軟土路基中,使我國整體的路橋軟地基處理技術發展到一個更高的水平。在軟土基地區進行路橋施工,如何對軟土地基進行恰當合理的施工處理,既能降低工程造價,又能保證道路的使用質量,這方面的技術研究越來越受到重視。
一、路橋施工中軟土地基施工技術
1.表層處理方法
路橋施工軟土地基的處理,就目前的施工技術而言,我們可以將地基表層的處理方法概括為表層排水法、砂墊層法、敷墊材料法以及添加劑法。
(1)表層排水法。最簡單但是也最實用,對于一般的土質較好但因含水量過大而導致的軟土地基,我們可以時間采用地表面開挖溝槽排除地表水的方法,直接 降低地基表層部分的含水率,然后再根據一定的需要填充一些透水性好的碎石和砂礫提高地基的穩定性。
(2)砂墊層法。對于地基上部軟土層極薄且含水量大,使用表層排水法達不到施工要求的時候,可以在軟土地基上敷墊0.5~1.2m左右厚的砂墊層,使砂墊層起到上部排水層作用。同時,又可以成為填土內的地下排水層,以降低填土內的水位,提高路基的穩定度,使其達到施工要求的標準。
(3)敷墊材料法。其適用的地基是那種土層分部不均勻的軟土地基,地基土層分部不均勻,局部很有可能發生不均勻沉降和側向變位,這種情況下,為了防止地基的沉降和變位,可利用化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等常用的敷墊材料的抗剪和拉抗力,均勻地支承填土荷載,以提高地基的支承能力,防止地基沉 降和變位。
(4)添加劑法。當軟土地基的表層為粘性土時,在表層粘性土內滲入添加劑,以此來改善地基的壓縮性能和強度特性,并提高填土穩定及固結的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產生團粒效果外,對被固結的土隨著時間的推移會發生化 學性固結,使粘土成分發生質的變化,從而促進土體穩定。
2.軟土地基加載處理
加載處理是為了預先促進軟土地基沉降,增加地基強度,以防止設置在填土上或緊鄰填土的路面發生有害沉降而導致破壞。
(1)降低地下水法。這種施工方法適用于中間、上部有砂層分布的地基,但粘性仍然有效。這種方法的特點是與軟土層深度無關。鄰近有水源時,需要抽水量增多。降低地下水位,如對抽水區以外地域及沿線有損害時,為了既能降低地下水位又能隔斷對四周的影響,可以在施工區間打入鋼板樁進行圍護。
(2)填土加載法。這種施工方法的目的是使鋪裝完成后路面殘余沉降量控制在允許值以內,因此它與放置自沉時間、載荷重量、載荷設計、允許工期等有關。這種施工方法以不損傷支承載荷的地基穩定為宜,對加載重量較大或難以保證穩定時,應考慮與緩速加載法并用。由于沉降與時間關系一般難以預測,所以在施工時應進行全面的動態觀測,隨時注意防止地基的破壞,價低及工期短的特點,而成為我國地基處理的一項重要技術。
3.土質置換法
土質置換法,顧名思義即是在軟土地基施工過程中,以優質的土壤置換掉地基里面的軟土,減少地基的沉降量,同時確保填充土層的穩定。此種辦法主要適用于暗洪、松散素填土、淤泥質土、淺層淤泥、暗溝等地基的處理。此種方法的施工技術要求不高,難度不大,大多數情況下能較少時間就處理好。但是它的工程量 比較大,處理出來的效果有時并不理想,應該謹慎使用。
二、路橋施工中軟土地基處理的注意事項及考慮因素
1.軟土地基處理的注意事項
軟土地基的處理問題,應該注意以下三點:(1)施工之前要根據各方面的情況考慮出多種方案,然后再精挑細選,最后選出一個最佳的設計方案。方案設計的時候考慮的方面包括對現場進行詳細且全面的試驗、地質結構的調查,選擇出最有可信度的地質資料,根據資料結合氣象、水文、工期等進行預測和經濟技術論證。(2)在地基施工中提出兩大指標:①沉降指標;②壓實度指標。這兩大指標的要求都要給出明示,強調出指標的最低限度,同時要對路面上的基層部分和地基兩者的整體進行檢測。(3)根據多方面的考慮,綜合出最佳的處理效果。各路段的軟土性質、穩定性和承受力,土質結構、厚度,乃至工程的造價、施工的條件和工期都不同,故而要進行必要的分期、分層和分路段處理。
2.路橋施工軟土地基處理應考慮的因素
(1)道路條件
一般而言,等級要求較低的公路,可以先鋪好路面路基,待路基的沉降結束后,直接正式進行鋪設路面;而對等級要求較高的公路而言,一定要考慮的標準是公路的平整度。因此,在施工過程中要根據不同的情況選擇最有效也是最佳的沉降處理方法。
(2)道路形狀
在道路的實施過程中,為了降低危險系數和保護道路,一般都會將路堤的考慮放在重要位置。如何設計路堤的高度、寬度,將直接關系到運用哪一種施工方法進行處理。如果某一段路橋采用的是換填法,那么寬而低類型的路堤就容易產 生局部破壞;與之相反的窄而高類型的路堤,下面部分則容易被換填。另外,路堤越高越寬的話,地基產生的壓力過大,從而對地基根部產生 巨大的壓力,導致深處的粘土層沉降變形。在危險系數過大而且設計的要求也高的情況下,最常見 的壓重法卻受限不能使用。
(3)道路環境
公路施工中,需要考慮的環境因素很多,比如道路周邊的房屋建筑、噪音以及地下水的變化等。同時,還應該考慮道路所在的路段狀況如何,它影響著道路沉降與平整度。
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