黃銳 胡杰
摘要:現階段,我國的市政道路建設日益增多,對其質量也提出了更高的要求。市政道路工程有自身特點:荷載都不太大、對地基承載力要求不高;剛性路面結構整體性好,剛度大;柔性路面結構,即使路基有少量不均勻沉降出現路面小微裂縫,稍加修補也可正常使用,但道路地下埋設的管線對沉降要求較高。因此,采用科學合理的方法進行軟基處理關系著工程效益的發揮。本文作者結合多年來的工作經驗,對市政道路軟基處理方法進行了研究,具有重要的參考意義。
關鍵詞:市政道路;軟基處理;特點;技術
一、軟土地基的類型
所謂軟土是指從廣義上講,就是強度低、壓縮性高的軟弱土層在工程上,主要指第四紀后期形成的以濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積和谷底沉積為主的黏性土沉積物或河床沖積物,其具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大、流變性等特點。在軟土地區修建道路,常發生道路沉降變形,嚴重影響道路的使用,由此造成的經濟損失越來越大。
二、軟土地基工程特點
軟土的特點:(1)含有大量的有機質常夾有泥炭、貝殼及生物殘骸;(2)透水性差、天然含水量較高接近于液限較(3)孔隙比大;(4)固結系數小,固結完成的時間較長;(5)粘粒的比例較高,塑性的指數較大;(6)壓縮性高,土粒間連接結構不穩定(7)抗剪強度低(8)較高的靈敏度,流變特性顯著,即孔隙比高、含水量高、壓縮性高、強度低。所以軟土地基不適宜直接做地基來使用必須對軟土進行適當的地基處理,才能作為道路工程的地基。
三、軟土地基的處理常出現的問題
軟土地基處理中常見的工程問題主要可分為地基的不均勻沉降、承載力不足及穩定性差問題等問題。
1、不均勻沉降問題主要指出現大量的整體或差異沉降、軟土層厚薄不均、分布不均勻致使建筑物出現裂紋從而使市政道路的使用功能受到嚴重影響,會造成行車的不舒適、在橋頭跳車等一系列問題。
2、承載力及穩定性不足主要指邊坡、堤壩的滑動、坍方、倒坍,在行車的時候會出現車轍和拱起使路面出現嚴重的變形。
3、降水問題主要指深層抽汲地下水引起大面積區域性地面沉降,淺層降水引起附近建筑物沉降和開裂。
4、其他問題主要指基坑滲水、管涌或流砂等,交通荷載引起振陷,打樁施工引起震動、擠土等造成建筑物破壞。
四、地基處理的原則及方案
軟土地基由于其土的類型不同,不均勻的厚度,性質不同,因此應結合當地的土資特點、土質條件,進行科學有效的管理。
1、根據區域工程地質條件復雜性程度因地制宜的制定合理的施工方案,不同的地質條件選擇不同的施工方案。
2、在進行工程的圖紙設計時選擇合理的施工設計方案,在保證工程質量的前提下盡量的節約工程的施工成本。
3、工程中的材料要滿足工程的使用性能,要有出廠合格證明書、復檢合格證等,而且在材料進場時要對材料進行抽檢合格后才可以進廠。
五、軟土地基的處理技術
1、表層排水法
表層排水法既可以降低地基表層部分的含水率, 也能保證施工機械順利進行。
2、置換法
置換法解釋利用力學性質較好的土替換軟土, 以保持土的穩定性、提高地基的承載力、 降低沉降量。
3、排水固結加固法
排水固結時利用是利用地基排水固結的特點,通過施加預加荷載,并增加各種排水條件,以加速飽和軟土固結的一種地基處理方法。
4、拋石擠密
擠密的目的是使土體進一步密實,以達到提高地基承載力和減少沉降的目的。當軟土層較厚,呈流動狀態,常年積水的低洼地帶,排水困難時,可采用拋石擠密法。這種加固方法可以取得很好的效果。
六、市政道路軟基處理工程概況
1、工程概況
某一級市政公路工程,長約7.46km,寬70m,設計車速80km/h,根據勘察成果資料分析,對于擬建道路路基影響最大的是湖沼沉積的淤泥層,場地淤泥分布廣泛,厚度較大淤泥工程性質差,在上層路堤及持續的交通荷重作用下很可能因淤泥強度不足造成路基破壞,而更大可能是由于淤泥固結沉降緩慢引起較大的工后沉降而造成路面結構破壞。另外,場地工程地質特點:軟土發育,厚度變化大(0.50~18.20m),同一斷剖面,左右兩側淤泥分布很不均勻;淤泥成分以粘粒有機質為主,含砂質少,不利于排水固結。因此,某工程主要需解決的問題是軟土路基的加固處理。
2、軟基處理方法
2、1 CFG樁復合地基法
對于軟土路段一般采用CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)的方法進行地基加固處理。CFG樁樁徑為50cm,樁距2.0m,正方形布置;CFG樁采用長螺旋法工藝,為充分發揮CFG樁作為剛性樁的作用,盡可能承擔多的荷載,減小樁間土的壓縮量,樁頂設置120cm×120cm×25cm的鋼筋混凝土托板,樁頂應伸入托板至少10cm。CFG樁實際施工長度根據現場地質情況通過試樁確定,樁尖要求穿過淤泥層,進入持力層100cm,樁最大樁長控制在20m以內,樁頂設置一層50cm厚的砂礫墊層,墊層頂面鋪設一層土工格柵,協調地基土變形。土工格柵采用在低應力條件下就能較高程度發揮其抗拉強度的鋼塑土工格柵。CFG樁樁身混合料的成樁強度不應低于C15。CFG樁采用長螺旋法工藝進行施工,施工前先施打袋裝砂井,待砂井施工完畢后再施工CFG樁,注意避開構造物基礎,施工時要求從路中心向兩側施工,且需間隔跳打,以避免對已成樁造成傷害施工過程中注意設置臨時排水邊溝,做好排水工作CFG樁28d單樁承載力不小于250kN,復合地基承載力不小于120kPa。
2、2 高壓旋噴樁復合地基法
對于施工凈空受限或需先行鋪設電力管線的路段、特殊部位的軟土地基采用打設高壓旋噴樁的方法進行地基加固處理。高壓旋噴樁樁徑為60cm,樁距1.7m,正方形布置。為加強樁體之間的聯系,使各樁承受的荷載能均勻分布,在樁頂設置120cm×120cm×25cm的鋼筋混凝土托板及50cm厚砂墊層,砂墊層頂面設置一層雙向土工格柵;樁頂應伸入托板至少10cm,旋噴樁的實際施工長度根據現場地質情況通過試樁確定,樁尖要求穿過淤泥層,進入持力層100cm,樁最大樁長控制在20m以內,樁長應結合設計提供的樁長作為參考,每100m取不少于3個點進行試樁,并以試樁的實際平均長度作為該段的施工長度。樁頂墊層頂面鋪設的土工格柵采用在低應力條件下就能較高程度發揮其抗拉強度的鋼塑土工格柵。高壓旋噴樁每延米水泥用量約250kg,其28d齡期的無側限抗壓強度為2200kPa,單樁承載力不小于200kN,復合地基承載力不小于120kPa。
結束語:
軟土地基成因類型不同、厚度不同、土質不同,因此在治理過程中要結合實際制定合適的施工方案。它的含水量高、孔隙比大、強度低等特點決定了它施工的復雜性因此施工技術人員必須要有認真負責的工作態度。
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