李國志
摘 ?要:隨著我國基礎建設的不斷發展,對公路工程的建設也在不斷的擴大。公路軟土地基對路基路面的影響比較大,由于軟土地基本身的性質具有一定的特殊性,使公路軟土地基的施工技術成為一大難題,隨著科技的不斷發展,施工工藝的逐漸提高,公路軟土地基的應對方法也不斷增多,不同的施工環境可以使用不同的方法來進行。但是,對我國目前所有的軟土地基的施工方法進行總結,發現出處理軟土地基的問題沒有實現大的創新,在軟土的地基上修建道路時,如果對地基的處理不當時,會出現地基的沉降或是沉降過大造成道路正常使用,本文就對公路工程軟土地基出現的問題進行論證,并對質量控制的關鍵加以分析,結合實際的工作經驗對施工技術的重點加以總結。
關鍵詞:公路工程;軟土路基;施工技術
引言:
公路在施工中,如果不使用正確的處理方法,會使路基不均勻的沉淀過多會造成公路工程的質量大大的降低,留下一定的安全隱患,嚴重的會造成生命危險及經濟的損失。
一、軟土的含義
軟土是軟土地基的主要組成的部分,是緩慢流水和靜水中不斷的沉積所形成的,含有比較少的泥炭層和淤泥。軟土地基強度比較弱,也相對的不穩定從廣義上講,就是強度低、壓縮性高的軟弱土層。其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數高、強度低,并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質性質,工程地質條件較差。在軟土地基上修筑路基,若不加處理,往往會發生路基失穩或過量沉陷,導致公路破壞或不能正常使用。習慣上常把淤泥、淤泥質土、軟粘性土總稱為軟土。
二、軟土工程的特點及危害
1.軟土工程的特性
軟土性質與地基土的成層構造、成因的類型等有著密切的關系。不同時代所形成的軟土的物理性質指標都非常的相近,但是對與地基,工程的性質就會有很大的差別。
2. 軟土工程的危害
依照上述對軟土特點的描述,軟土作為公路地基具有一定不利的因素。所以,在軟土地基上進行路基施工,要對軟土地基進行一定的處理。對此處理最主要的目的是對地基土工程的性質進行改善,達到對建筑物地基有穩定和變形的要求,包括土地基變形特性及滲透性加以改善,提高抗剪強度及抗液化的能力,消除其他的不利因素。
三、軟土地基的加固處理方法和設計施工所要注意的事項
軟土是由于具有含水量較高、壓縮性比較大、流變性比較強等工程的特性,一般不可以直接的應用于地基使用,要通過加固的處理方式以減少道路路基在荷載的作用下引起的沉降或是不均勻沉降。軟土路地基處理的方法有很多,所要的分類也比較多,經常用的處理方法主要有以下幾點:
1. 表層的處理方法
表層處理的方法用于地表面比較軟弱的情況。這樣的方法是使用排水或增添材料等方法,提高地表的強度,防止地基局部的剪切變形,并可以保證施工機械的作業;同時還要盡可能的把填土荷載均勻的分布在地基上。屬于此類的處理方法有:表層的排水法、砂墊層的方法,鋪設材料的方法,添加劑等幾種方法。表層的排水法:對土地的質量比較好,但是由于水量過多會造成軟土地基,在進行填土之前,在表面開挖排水槽,排除地表水,同時還要降低地基表層的含水率,對施工機械通行、作業進行保證。排水槽布置首先考慮利用地形的自然坡度進行排水;填土沉降要注意坡度的變化;避免四周挖方部位的地表水,滲透水浸入填土。在進行填土之前要在排水槽內用透水比較好的砂回填成盲溝??v向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖,橫向盲溝一般間距會有 10-15m 布置。砂墊層法:對地基上部軟土層較薄或是水量比較大時,在軟土地基上鋪設 0.5-1.2m 左右厚度的砂墊層。這樣可以達到固結軟土層,使砂墊層起到上部排水層的作用;同時,砂墊層又成為填土內的地下排水層,以降低填土內的水位。設計時要使用機械的施工,在對砂墊層厚度確定時,要考慮機械的重量,輪胎對地面接觸的壓力,偏心程度及軟土地基表層強度等。在過軟地基施工時,只用砂墊層保證大型施工機械的通行的話,往往會敷設比較厚的砂墊層,這樣不是經濟的,因此,經常和表層的排水或是浮點材料等方法合用。敷墊材料法:對于地基的土層不均勻,可能會發生局部的不均勻沉降和側向的變位情況,可以利用所敷墊材料的抗剪、拉抗力,來增加施工機械的通行,確保均勻地支承填土荷載減少地基局部的沉降及側向的變位,提高地基的支撐能力。敷墊材料中化纖無紡布、土工布等被廣泛的使用。添加劑法:對于表層為粘性土時,在表層粘性土內滲入添加劑,改善地基的壓縮性能及強度的性能,確保施工機械通行。同時也可以達到提高填土的穩定及固結的效果。
2. 置換法
以優質土來置換比較軟弱的土,確保土質的穩定和減少沉降量。使用方法分為人工挖掘置換或是用爆破的方法將軟弱土擠出的強制換。這樣的施工方法比較容易,部分的情況下可以在短時間內可以達到所要的目的。從可靠性的方法來講人工挖掘置換較優。置換的材料要使用可以受到水浸液不會導致降低承載力。但是要在置換后進行充分的壓實。
3. 塑料排水板法
由芯體和濾套組成的復合體,或是有一種材料制成的多孔管道板帶。在軟土層內插入塑料的排水板在土層內形成深水通道,層架排水途徑,縮短排水的距離,進而在路基填土的自重負荷作用下加快排水固結,以提高軟弱地基強度及承載力。插板作業前,要先了解施工區域地下有無障礙物,然后平整場地。但不可以使用振動式的壓路機的輾壓。
四、軟土地基加固處理要考慮的因素
1 .軟土路基的狀況
路基加固中,在軟土層比較薄的情況下,經常會使用比較簡單的表層處理方法,重要的構造物基礎常用開挖換填法。如果軟土層比較厚,要使用其他的方法對此進行配合表層的處理措施。加有沙層而且厚度比較薄的軟土層,一般要使用表層的處理方法,即使是5 厘米的沙層也具有一定有效的排水層,在土質調查中是不可被遺漏的。軟土層在比較厚而且沒有砂層的情況下,由于排水的距離比較長,固結的沉降需要一段時間,強度也不會增加,所以在,沉降處理時比較常用的表層排水法。
2. 道路的性質
道路等級比較高,平整度也比較重要,這樣就越是需要使用有效的沉降處理措施。等級比較低時,要提前鋪好簡單的路面,等沉降結束后,在鋪正路面這樣可以節約部分的資金。同時路堤的設計高度和寬度時要認真考慮處理方法的重要因素。如果使用換填法進行時,寬而低的路堤容易發生局部的破壞;與此相反的是窄而高的路堤,下面容易被換填。在進行設計高度較大穩定有危險的情況下,使用強夯的方法會受到一定的限制。路堤高而寬時,地基就會產生壓路球的根部較深,會引起深處粘土層的沉降。
3. 施工的環境
不同的施工環境所使用的處理方法有所不同,經濟性也出現一定的差異。如,噪音、振動地基和地下水的變化和排出的淤泥等,在選擇施工方法的同時要慎重考慮這些因素。同時還要在路堤高度較高而地基比較軟弱的情況下,周圍的地基經常會發生比較大的沉降。這樣在路堤坡腳附近有居民和重要的構造時,要考慮減小總沉降量和控制剪切變形的方法作為主要的措施。
五、結束語
土地基的強度或者變形的問題是工程土中必須十分注意的問題,過大的沉降及不均勻沉降會造成工程質量事故,要根據工地的具體情況選用那種方法施工,軟土地基的加固處理質量對路基的基礎承載力有一定的影響,也是保證公路建成后安全和營運的關鍵。
參考文獻
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