摘 要:市政道路施工中,軟土路基建設質量對道路的使用壽命有非常大的影響。本文介紹了軟土路基的常見病害,并對其產生原因進行分析,闡述各種軟土地基病害的相應治理措施,總結軟土地基的各種治理辦法,指出實際工程中應因地制宜選取合適的方法,以期減小軟土路基病害造成的損失。
關鍵詞:道路改造;軟土路基;處理方法
隨著社會經濟的快速發展,城市化進程逐漸加快,市政道路的建設也在逐漸推進。在市政道路建設中,受現階段車輛荷載提升的影響,在道路建設過程經常會遇到各種質量問題,其中最突出的應屬軟土地基問題。所以,為了提高市政道路的壽命,必須處理好市政道路中的軟土地基問題。本文結合軟土地基特點,分析了病害的成因,提出了具體的解決措施,對于工程具有實際的指導意義。
一、軟土及軟土地基
(一)軟土地基概述。軟土是指江海、湖沼、洼地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。固結系數小、固結時間長、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等特點。
城市道路建設中,軟土主要有高壓縮性土、雜填土以及淤泥質土,這些軟土一般存在于城市中比較潮濕的地區,土粒之間的空隙較大,具有較高的壓縮空間,且土粒的含水量也較高。在實際的道路施工中經常會出現道路難以凝固、施工完成后道路出現沉降的不良問題,而這些問題同時也會對路基造成嚴重的影響,最終導致道路的整體壽命下降。在當前市政道路建設中,軟土地基的處理是施工過程中較難攻克的問題,也是施工人員不想遇到的施工土質。
(二)軟土地基特點。軟土在我國沿海地區和內陸平原或山間盆地都有比較廣泛的分布,它們的成因、結構和形態雖然不同,但都有含水量大、壓縮性高、強度低和透水性差的特點。
在公路建設過程中,有些軟土地基填筑過程中就因路基變形,無法定型鋪筑路面;有的勉強鋪筑了路面,但軟基變形,未待交工驗收,路面就開始失去穩定;有的在運營中變形,不但要年年整治,耗用大量人力、物力和財力,而且影響行車安全,中斷交通。
在軟土地基上修建公路,首先要進行加固處理。因此,加強對軟基處理效果的研究,對于確保道路工程質量意義重大。
(三)不均勻沉降成因分析。天然地基沉降是引起不均勻沉降的主要原因。路堤填土的沉降。臺背填土一般較高,按施工程序,都是在橋涵構造物完成后再填筑兩端路堤,這樣就在橋頭形成填土較高、施工面狹窄、工期緊迫的作業段,大型機械很難進場操作,施工機械碾壓不到位,給土方壓實工作帶來很大困難。在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動荷載作用下,路基填料逐縮,孔隙率降低,密實度逐漸增大,從而在一定期限內產生路堤填土的沉降。
二、軟土地基的病害治理措施
(一)施工時出現路基失穩、開裂的處理。路基出現失穩前,其沉降、位移觀測值一般會發生突變,一經發現,應馬上停止填筑,并視具體情況可采用護道反壓、卸載等措施,情況嚴重的,應卸載后重新填筑。在水塘部位,可加大路基兩側拋填寬度,確保坡腳穩定。
(二)半填半挖、新老交替路段路基縱向開裂。對于因路基不均勻沉降引起的問題,可在基底土上和砂墊層上鋪設土工布或土工格柵,或在各填筑層之間鋪設土工格柵,以達到改善地基土的受力條件,減少不均勻沉降。可考慮在路面結構層里全幅設置鋼筋網或土工布、土工格柵,增強路面的整體性。
(三)橋頭沉降差的處理
1.合理安排施工工序和時間,設法盡早對路橋過渡段路堤進行施工,保證有足夠的時間完成沉降;
2.設法提高臺背回填區路堤的壓實度,減少因填料自重和車輛荷載作用下壓實度增加而產生的沉降;
3.在考慮經濟性的前提下,合理選擇填料,設法減少路橋過渡段路堤的自重作用,避免因自重過大而產生過大的壓縮沉降;
4.設法提高臺背路堤自身承載能力。對臺背軟弱地基,高速公路主要采用的方法是換填法、強夯法、排水固結法等。
三、軟土路基處理方法
(一)密實法。密實法指松散的非飽和土和軟弱的飽和土,在荷載(靜荷載、動荷載或沖擊荷載)作用下,使土體的孔隙體積減小、密實度提高,地基土的承載力增強、壓縮性降低。主要包括:排水固結法、碾壓法、動力夯實法等等。
(二)換填法。施工方法分為人工挖掘置換和機械挖掘置換。
其施工比較容易,多數情況下能在短時間內達到所要求的目的,一般在工期緊的情況下使用。從可靠性來說置換結果較優。置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土,最好采用質量較好的沙礫或石碴,但必須進行充分壓實。
(三)復合地基法。根據樁體材料性狀,可將復合地基分為以下三種。
1.散體材料樁復合地基;
2.一般粘結強度樁復合地基;
3.高粘結強度樁復合地基。
復合地基法是發展最快的一種方法,不同樁型的復合地基,其承載力和變形特性明顯不同。了解不同樁型承載特性的共同點以及它們之間的差異,對合理選擇復合地基中的樁型有重要意義。CFG樁復合地基樁的置換作用最強,在擠密效果好的土中成樁,樁間土的擠密效果也很好。
(四)加筋法。常用的加筋法有兩種:土工織物和加筋土。當采用路堤通過時,可在路基底層和(或)每一個填土層加鋪土工織物,以提高路基整體的抗變形能力,防止不均勻沉降,保證公路工程的安全。加筋法多用于鐵路、公路路堤及水工構筑物。
(五)灌漿法。灌漿法是用氣壓、液壓或電動化學原理,把具有充填、膠結性的材料注入到各種介質的裂縫和孔隙中,以提高強度和密實度。灌漿的主要目的是加固和防滲。在工程建設中,除了提高灌漿對象的強度和模量外,還有恢復混凝土結構的整體穩定、降低滲透性、截斷水流等作用。
四、結語
每一種軟土路基處理方法均有其針對性、適用范圍以及局限性,必須根據具體條件選擇符合設計要求的軟土路基處理方法,才能取得理想的處治效果。實際操作中應對能達到處理效果的方法進行使用階段技術可靠性、施工難易程度、工程造價、工期、對周圍環境影響等方面的綜合評比,以確定最合理的軟土路基處理方案。
參考文獻:
[1]趙志宏,侯永. 市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術的應用[J]. 黑龍江科技信息,2015,(29):237.
[2]孫婷,梁尚卿. 市政道路軟基處理方法[J]. 經營管理者,2015,(14):320.
[3]曾長堆. 市政道路軟土路基沉降機理及處理措施探討[J]. 福建建材,2015,(04):54-56.