摘要:摘要:軟基處理一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題,不同的地形和地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該采用不同的軟基處理方法。本文概述了公路建設(shè)軟土地基的危害和成因,介紹了常用的軟基處理方法措施、考
摘要:軟基處理一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題,不同的地形和地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該采用不同的軟基處理方法。本文概述了公路建設(shè)軟土地基的危害和成因,介紹了常用的軟基處理方法措施、考慮因素及處理施工中存在的問題等。
關(guān)鍵詞:公路,軟土地基,處理措施
引言
隨著我國城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),公路作為重要的連接紐帶和基礎(chǔ)設(shè)施,也在高速發(fā)展著。然而我國地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變,再加上人類活動(dòng)和氣候因素的影響,在道路建設(shè)工程中,會(huì)遇到多種地質(zhì)情況并存的情況,軟基問題一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題。軟土具有天然含水量大、透水性差、壓縮性高、強(qiáng)度低、靈敏度高、擾動(dòng)性大等特點(diǎn)。地形的復(fù)雜多樣性同樣決定了不同的地質(zhì)狀況應(yīng)采用不同的軟基處理方法,即使相同的地質(zhì)情況,采用不同的軟基處理方法也會(huì)有不同的效果。
1 公路軟土地基的危害及成因
1.1 公路軟土地基的危害
軟土是指強(qiáng)度低、物理力學(xué)性質(zhì)差、壓縮性高的軟弱土層,具有天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪強(qiáng)度低、流變性顯著等特征。軟土的這些特征將會(huì)使得軟土路基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性差,在上部荷載的作用下而顯現(xiàn)出顯著的流變性使公路產(chǎn)生過大的不均勻沉降,造成路面的開裂、凹陷等破壞,影響公路的正常使用,甚至?xí)斐蓢?yán)重的交通事故等,
1.2 公路軟土地基的成因
由于產(chǎn)生軟土地基的線路段所經(jīng)過地區(qū)的地下水資源豐富、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,再加上施工過程中的壓實(shí)等施工技術(shù)為達(dá)標(biāo),公路的超負(fù)荷使用和維護(hù)不當(dāng)?shù)仍颍仿访嫫茡p開裂、局部地面水下滲,使得地基土含水率大幅度增加,長期的作用下變形成了軟土地基。
2 軟基處理的常用措施
2.1 換填土層
換填土層處理方法是將原地基淺層一定深度和范圍內(nèi)的軟弱土層挖除,然后分層回填強(qiáng)度較大、壓縮性較小且無腐蝕的砂或者其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料。換填時(shí),應(yīng)分層夯實(shí)至要求的壓實(shí)度,作為持力層,以達(dá)到增強(qiáng)承載力、加速軟弱土層的排水固結(jié)、減小軟弱層承擔(dān)的應(yīng)力和地基沉降量的目的。該法多用于公路構(gòu)筑物的地基處理。
2.2 砂墊層
地基上部軟土層較淺、厚度較薄且含水量較大時(shí),可以在軟土地基上敷墊0.5~1.2m左右厚的砂墊層,一般選用級(jí)配良好、含泥量不超過3%的中砂。如地基土較為濕軟,則應(yīng)該軟土地基上鋪設(shè)一層土稍加壓實(shí)后再鋪設(shè)砂墊層,這樣更能發(fā)揮砂墊層的排水作用。砂墊層鋪設(shè)于軟基上能夠起到上部橫向排水,降低軟基內(nèi)的水位的作用,從而加速軟基土體固結(jié),增強(qiáng)軟基強(qiáng)度和承載力。
2.3 真空預(yù)壓
真空預(yù)壓法是在軟土地基上鋪設(shè)砂墊層,同時(shí)按照設(shè)計(jì)打設(shè)塑料排水板或者袋裝砂井,然后在軟基上方鋪設(shè)密封膜,安裝抽真空系統(tǒng),保持莫面及膜周邊密封良好。通過抽真空使膜內(nèi)氣壓減小,土體中的孔隙水在負(fù)壓的作用下通過塑料排水板或者袋裝砂井逐漸排出,從而使土體固結(jié)變形,達(dá)到增加土體強(qiáng)度、減小不均勻沉降的目的。
2.4 粉噴樁處理
粉噴樁加固軟土地基主要是將水泥、石灰等粉體物質(zhì)通過噴粉鉆孔機(jī)械噴入到原狀地基軟土中,并進(jìn)行強(qiáng)制攪拌,粉體物質(zhì)欲軟土經(jīng)過物理化學(xué)作用,吸水膨脹并硬化擠壓土體。與軟基土一起生成一種具有較高強(qiáng)度、較好變形特性和水穩(wěn)定性的混合柱體。從而路基整體的強(qiáng)度增加,減小了土體沉降量,對(duì)處理軟基土具有良好的效果。
2.5 土工織物
在軟土地基表面鋪設(shè)一層或多層土工織物,利用人工拉筋,及時(shí)填筑填料,先采用輕型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí),當(dāng)填料厚度大于60cm后再采用重型機(jī)械壓實(shí)。次處理方法保持路基土的整體性以減少不均勻沉降,并提高了地基的承載能力,同時(shí)也又不影響排水。對(duì)于高含水量的軟弱地基如淤泥之類的,在采用其他深層加固法之前,此法可作為前期處理,以提高施工的可能性。
2.6 塑料排水板
塑料排水板處理軟基的原理是將塑料排水板插入軟基中,利用公路路堤填筑時(shí)的荷載作用于軟基,使得軟基中地下水的水壓力增大,再加上塑料排水板的毛細(xì)作用,地下水便沿著塑料排水板排出土體,加速地基土土體固結(jié),從而提高軟基土地基的強(qiáng)度和承載力。
2.7 CFG樁
水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)是由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和,利用機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。由于CFG樁利用粉煤灰代替了一部分水泥,大大降低了工程造價(jià),同時(shí)可以通過不同的原料配比可以改變樁的強(qiáng)度,使CFG樁介于剛性樁和柔性樁之間,因此適用于不同程度的軟弱地基。
3 公路軟基處理措施考慮因素
對(duì)于不同的軟基應(yīng)該采取不同的處理措施,具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:
第一,軟土層厚度。如果地基軟土層厚度較薄,則只需對(duì)表層進(jìn)行簡單的處理,如敷設(shè)砂墊層等措施即可;如果地基軟土層厚度較厚,則使用多種方法進(jìn)行排水固結(jié),如真空預(yù)壓、塑料排水板、砂墊層等,加速軟土固結(jié)來進(jìn)行處理。
第二,道路具體情況。對(duì)于道路等級(jí)較低的公路,可以先鋪設(shè)處理措施形成的簡易路面,等土體固結(jié)沉降結(jié)束后,再完成路面的鋪設(shè)工作。而道路的路堤高度和寬度的不同,所造成的破壞和應(yīng)注意的方面也不同。路堤寬度較寬,高度較低時(shí),處理時(shí)容易有局部破壞的現(xiàn)象發(fā)生,而窄而高的路堤,采用換填法處理效果較好。
第三,道路具體路段。對(duì)于一般性的路段,當(dāng)采用軟基處理措施對(duì)道路進(jìn)行處理后,即使沉降達(dá)到一定的程度,如果是均勻沉降或者不均勻沉降較小時(shí),對(duì)于道路的使用也沒有很大的影響。而對(duì)于連接不同功能路段的路段,對(duì)于不均勻沉降的要求較高,處理不當(dāng)造成的不均勻沉降會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái),而影響道路的正常使用和行車安全。
4 公路軟基處理中存在的問題
4.1 處理措施不適宜
公路軟基處理應(yīng)因地制宜,不同的路段和道路情況采用不同的處理方法,而由于公路建設(shè)的高速推進(jìn)而專業(yè)人才的供不應(yīng)求,致使目前部分公路建設(shè)的設(shè)計(jì)和施工隊(duì)伍專業(yè)素質(zhì)較低,對(duì)于處理措施的選擇不當(dāng)和工程施工技術(shù)難以有效實(shí)施和貫徹,使得公路軟基處理的效果不是很明顯,甚至對(duì)公路造成進(jìn)一步的破壞。
4.2 施工機(jī)械水平較低
為了適應(yīng)我國公路建設(shè)的發(fā)展的需要,道路施工中已經(jīng)廣泛推廣機(jī)械化了,但是對(duì)于高速發(fā)展的道路建設(shè)來說,仍然有一定的差距,在具體技術(shù)實(shí)施上專業(yè)工具依然比較缺乏,使得工程質(zhì)量的提升受到一定的限制,難以達(dá)到良好的處理效果。
4.3 施工質(zhì)量控制不嚴(yán)
我國公路工程施工行業(yè)環(huán)境及社會(huì)監(jiān)督環(huán)境一直比較混亂,這給了很多的不良施工單位以可趁之機(jī),發(fā)生了大量的偷工減料、施工質(zhì)量較低的現(xiàn)象,施工質(zhì)量得不到保證,這嚴(yán)重影響著公路軟基處理的效果,也是公路工程質(zhì)量較低、事故發(fā)生率較高的根本原因。
結(jié)語
軟土路基對(duì)于公路建設(shè)的危害極大,而由于公路跨越的區(qū)域較大,地形地質(zhì)情況復(fù)雜多變,加上公路建設(shè)對(duì)于不均勻沉降的要求很高,所以軟土路基的處理是一個(gè)特別需要得到重視的問題。只有根據(jù)不同的情況,采用相對(duì)的處理措施,同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)管力度,改善行業(yè)環(huán)境,才能盡量解決軟基帶來的不良危害,保障公路建設(shè)的順利進(jìn)行和公路使用的安全。
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