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摘要:软土地基是市政道路中常遇到的问题,它具有天然空隙大、渗透性小、抗剪强度低、钻结系数小等不利的工程特点,导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求。为了保证市政道路工程的质量,有必要详细论述其地基处理方法和处理难点,避免道路病害频繁出现,因此,本文就软,土地基的处理技术及应用做以下探讨。
关键词:市政道路;软土地基;处理技术;应用
引言
软土地基是指由淤泥、淤泥质土、松软冲填土与杂填土,或其他高压缩性软弱土层构成的地基,它在工程上属于一种不良地基。软土是指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山区的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土,具有孔隙比大(一般大于1)、天然含水量高(接近或大于液限)、压缩性高(a1-2>0.5MPa-1)和强度低的特点,多数还具有高灵敏度的结构性,其抗剪强度弱,软土一般都处于软塑和流塑状态,当外部荷载发生作用后,就会使其抗碱性能不断降低,它还存在较高的孔隙比,相同环境中,软土孔隙比会高出重塑土孔隙比百分之二十到百分之四十,存在较大的压缩性,软土压缩曲线十分的独特,初始阶段中处于平缓状态,而若压力在某一应力之上时就会进入到陡降段,存在较高的灵敏性,对于软粘土特别是海相沉积的软粘土,在其结构着一定的抗剪强度,而若其结构受到了扰动,那么就好的情况下发挥迅速降低抗剪强,这样会严重影响道路的使用,由此造成的经济损失越来越大。
1 市政道路软土地基的特点和危害
1.1 软土地基的特点
软土地基主要是由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。软土地基的典型特点包括不均匀、压缩性高、强度弱、透水性差以及较强的流变和触变性等,在市政道路施工实践当中,软土地基主要表现为较大的地基沉降量、较长的沉降时间、固结速度缓慢、沉降不均以及抗剪性差等。所以软土地基不适宜直接做地基来使用必须对软土进行适当的地基处理,才能作为道路工程的地基。
1.2 软土地基的危害
软土地基的强度和稳定性是影响基层和面层及道路使用寿命的直接因素。以市政道路施工实践作为参考,结合软土地基特点来看,软土地基的危害主要表现为:基坑内壁因抗剪性差,极易导致位移,假如基层在软土地基上,在受到荷载反复作用下,地基土层则会有软土层相互掺入,这样会大大降低地基的承受荷载,使路面受力不均匀,导致路面破坏,进一步引起建筑坍塌以及周围建筑的裂开与位移问题。由于软土地基较大的沉降量,会使得道路桥梁工程缺乏平整,影响行车和安全,并且还会因为沉降的巨大差别导致相应道路丧失整体性等。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。软土地基的存在不仅会影响到工程的施工进度而且还会影响到工程的施工质量以及缩短道路的使用寿命。
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2 市政道路软土地基处理技术的应用
软土地基的处理技术有很多,包括改善软土地基的特性、砂垫层法、添加剂法、化学固结法、加筋地基、强夯法、约束法、土工织物加固法、粉喷桩法等来改善市政道路的强度及使用寿命等,本文针对个别方法细化如下:
2.1 改善软土地基的特性
(1)改善剪切特性
路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度,因为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要采取一低昂措施以增加路基土的抗剪度
(2)改善透水特性
由于是在地下水的运动中所出现的问题,因此,需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。
(3)改善特殊土的不良地基特性
主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。
2.2 砂垫层法
砂(砾)垫层是在软土地基上铺设0.m一l.2m厚的砂垫层,以使土层达到固结。其施工方法无论是人工还是机械首先将路基下的软土层清除干净,其次将粘性土、砂石、块石等材质较好,工程性质较强的材料作为替换,通常来讲会先将软土基层中的腐殖土、黄土、杂填土、淤泥等清除,其厚度控制在80cm左右即可。
这样也可以增加软土路基的强度。
2.3 添加剂法
当软土路基的表层为粘性土时或者天气比较寒冷可能会影响路基的质量,这样就可以采用在表层粘性土内掺入添加剂,这样可以有效的改善地基的压缩性能和强度特性、也可以增加材料的耐冻性,目前使用较多的添加剂是生石灰,熟石灰和水泥。这类添加材料可以降低土壤含水量、产生的团聚效应,而且会随着时间的推移会发生化学性固结,从而增强土体的稳定性。
2.4 强夯法
强夯法是指为提高软弱地基的承载力,又称之为动力固结法。利用起吊设备,将10-25吨的重锤提升至10-25米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波的作用夯实土层,强夯法主要用于沙性土、非饱和粘性土与杂填土地基。一般认为强夯法目前除了对厚度淤泥和淤泥质不适用外,对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。从土的性质分析,软土强夯法效果决定于地基土的含水量、粒径级及孔隙比的大小。
2.5 化学固结法
这种是针对于常规的方法没有效果后应运而生的一种方法。化学固结法是利用化学材料,对软上地基进行相应的填充,由此来改造和加强软上地基的强度,有减缓软上地基压缩性和提高承载能力的效果。是一种科学性的技术运用,i要的方法包括灌浆法和人工材料加固法以及砰化加固法和深层搅拌法。
2.6 加筋地基
加固地基是在施工过程中,将一定范围的软土地基挖除,然后采用土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层进行填充,并逐层铺设,以此作为地基持力层,来达到改善地基承载力的方法。施工时要注意埋设方式与数量要满足施工规范要求。
3 结束语
总而言之,软土地基成因类型不同、厚度不同、土质不同,因此在治理过程中要结合实际制定合适的施工方案。它的含水量高、孔隙比大、强度低等特点决定了它施工的复杂性因此施工技术人员必须要有认真负责的工作态度,同时,从实际情况出发,对于软上问题进行具体分析,在考虑到市政工程的工程质量和经济效益的前提下,运用合理的方法解决对应的问题,我们还要不断学习、不断创新,努力改善软上地基的处理技术和工艺,不断完善软上地基的体系建设。
参考文献
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[2]李海芳.路堤荷载下复合地基沉降计算方法研究[D].浙江大学,2004.
论文作者:刘俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/26
标签:地基论文; 土地论文; 强度论文; 孔隙论文; 土层论文; 市政道路论文; 路基论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;