关键词:市政道路；软土地基；处理技术；工程性质；加固
前言：在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工，都要求对软土地基进行处理。其处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其他不利的影响。道路建设施工中软土地基问题是一个难以避免的话题。在施工过程中必须要处理好软土地基这一问题，增强市政道路的使用性能。正确的运用好软土地基的处理方法,是在计划营运期内保证道路路况的良好、保证行车的速度和安全运行的关键。施工的过程中,施工方应该根据当地的情况,选择适合的方法,做到投资少、可靠性高、回报高想统一,只有这样才能够真正的处理好软土地基。
一、软土的类型及工程性质
1、软土的类型
（1）一般情况下软土指的是天然含水量高、压缩性大、孔隙比大、承载力小和抗剪强度弱的细粒土，《软土地区工程地质勘察规范》中对软土的判别要求是:外观主要是灰色的细粒土;天然的含水量大于或等于液限的土质;天然的孔隙比大于或等于1.0的土质。《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中提供的软土鉴别表如表1所示。
（2）工程设计中根据地域地质的特点把软土归为五种:河滩沉积、湖泊沉积、谷地沉积、滨海沉积以及沼泽沉积。其中按照形成的原因的不同,滨海沉积又可分为:三角洲相、滨海相、溺谷相、泻湖相。
2、软土的工程性质
虽然形成软土的原因有很多,但也它们也存在着共性:(1)颜色大都以深色,粒成分大都为细颗粒,含有大量的有机质;(2)较高的天然含水量,较小的容重;(3)天然的孔隙比大;(4)渗透的系数小,沉降的速度慢,固结完成的时间较长;(5)粘粒的比例较高,塑性的指数较大;(6)压缩性高;(7)强度的指标小,固结快剪的强度指标较高;(8)较高的灵敏度,流变特性显著。共性可简化为“三高一低”,即孔隙比高、含水量高、压缩性高、强度低。所以需要对软士进行适当的地基处理才能做为道路工程的地基。
二、市政道路软土地基处理技术
当地表面极软弱时可采用表层处理法,表层处理的关键在于使用排水,敷设、增添材料来达到提高地表强度的目的,避免地基局部出现剪切变形,确保施工机械作业时,尽量能将填土荷载均匀地分布于地基上。
1、表层排水法
表层排水法运用于含水量过大而造成的软土地基,进行填土之前需要在地表面开挖沟槽,将地表水完全排除。这样既可以降低地基表层部分的含水率,也能保证施工机械顺利进行。施工中需要采用透水性好的砂砾或碎石,以保证开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果。
2、砂垫层法
砂垫层法适用于地基上部软土层极薄且含水量较多时,具体做法为在软土地基上敷垫0.5m～1.2m厚的砂垫层,以达到固结软土层的效果,帮助砂垫层发挥上部排水层的作用。另外,砂垫层也能作为填土内的地下排水层,对填土内的水位起到降低的作用。填土及地基处理施工能够为施工机械创造优越的通行条件。
在砂垫层施工过程中需要安放样板。自卸汽车与推土机联合操作是摊铺作业的常用形式,使用过程中最好保持均匀一致。当填料为透水性较差的粉土时,如果坡脚附近的砂垫层被土覆盖,就会对侧向排水造成阻碍,因而需要妥善处理砂垫层的端部。
3、敷垫材料法
敷垫材料法主要用于地基土层不均匀,可能会出现局部不均匀沉降、侧向变位等情况。只要充分利用敷垫材料的抗剪和拉抗力,就能使施工机械的通行顺利进行,并有效的支承填土荷载,控制地基局部沉降和侧向变化,这将大大增强地基地支承能力。
4、添加剂法
当地面表层为粘性土时可采用添加剂法,即在表层粘性土内加入一定的添加剂,使地基的压缩性能和强度特性改善,确保施工机械的正常行驶,对高填土稳定性提高形成帮助。目前常常采用生石灰,熟石灰、水泥作为添加材料。
5、置换法
该方法就是以优质土替换软弱土,以保持填土稳定,降低沉降量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人工挖掘置换和强制置换是置换法的主要方式,人工挖掘置换更具可靠性。置换材料应采用粗粒土,这是为了保证地面受到水浸也不会降低其承载力,但对粗粒土要充分压实。
6、加载法
加载法的作用在于促进软土地基沉降,增加地基强度,避免有关构造物发生有害沉降。促进地基固结沉降可采取增加总压的办法,降低土中的间隙水压,增大有效应力。利用填土加载法过程中一定要确保地基处于稳定状态。
7、排水固结法
排水固结法是指通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道,形成竖向或水平向排水体。这样可以改变原有的地基边界条件,使孔隙水的排出途径增加,利用结构物的自重或者外加附加的荷载,用逐级的加载加压的方法,把土体里多余的水排除,减少土体中的孔隙水,在地基发生沉降的同时强度业提高了。这种方法有以下几种。
(1)砂井堆裁预压法。如果是饱和的黏性土地基,由于它的透水性较小,通常情况下运用砂井堆载预压的方法去加快排除土中的孔隙水,还可以加快土的固结,这样就能够挤紧土颗粒以及提高强度。这种方法需注意的是,加荷速率和分级加荷的大小需要根据原地基强度和地基因固结而增长的强度相对应。
(2)降水预压的方法。这种方法是指对井点抽水让地下的水位降低,这样可以让土的自重应力增加,就能够达到预压的效果。此法不用对加荷速率控制也不会由于孔隙水压力增高而破坏地基,所以可以提高施工额速度。
(3)真空排水的预压法。这种方法是指,首先在加固土中布置上砂井和砂垫层,随后将不透气的塑料薄膜铺设在砂垫层上,再用真空泵进行抽气,使得塑料薄膜下的高度真空,使土中产生负的孔隙7k的压力,这样就能孔隙水被吸出,也可达到预压固结的效果。此法由于加固的深度不够大、设计计算理论还不够完善、对测试技术以及检测仪器的要求比较高,对于要求较高的地基处理不宜用此法。
三、市政道路加固软土地基的措施
软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性，一般不能直接作为天然地基使用，需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因，因此对软土地基处理恰当与否，不仅影响工程的投资，而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。
1、施工本身角度
加快土层排水固结,可选用砂井、砂井预压等方法提高地基承载力。对于黏土中夹有薄砂层或石层现象,可采用砂井预压加固,削弱土的压缩性,使地基承载力增强。
如果软土地基加载加大会很容易出现地基土塑流挤出,需要采取有效措施避免这一现象,可从以下三个方面进行。
对施工速度和加载速率进行控制,速度不能过快。具体做法为利用现场加载试验来观测,在掌握沉降情况后,再对加载速度控制,把握好加载间隔时间,逐渐固结地基,逐渐提高强度,这样可有效避免地基土出现塑流挤出；通过对建筑物四周打板桩来防止出现地基软土挤出,对于板桩的要求是需具备足够的刚度以及锁口抗拉力,对向外的水平拉力进行抵抗。此方法存在一大弊端,即材料消耗较多,不经常使用；反压法防止地基土塑流挤出,软土是否出现塑流挤出取决于作用在基底平面处的压力。压力小则降低了出现塑流挤出的可能。可在基础两侧堆土反压来减少压力差,使得地基稳定性更好
2、参照地质和施工条件
施工过程占地应尽可能多些,施工工期要合理安排,不能过于紧;材料应该选择容易获得的,根据实际情况设计。能就地取材最好,这些是在选择地基加固方法时必须要考虑到的。实施科学的管理，在选用了较好的地基加固方法之后,还要对施工进行有效地管理,这样才能取得最佳效果。当前,因施工管理不善而带来很多问题,例如:地基扰动、机械行走路线出错,这些会造成地基加固不均匀、场地沉降不均匀等等,因此运用科学的管理方法进行管理是很有必要的。
考虑环境因素，在地基加固过程中,应当将对周围环境的影响考虑在内。具体说来包括,新填土会对原有道路产生侧向挤压位移或沉降;进行打桩等施工时会出现噪声,干扰居民的正常生活,对于交通和环境也会带来影响。
四、结束语
综上所述，软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工技术人员必须意识到软土地基的危害性。坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案。
参考文献：
【1】杨洪波．对公路软土地基处理技术的分析[j]．广东科技,2007(10)．
【2】郭杰湖．浅谈公路软土地基处理技术与工程实践[j]．民营科技,2009(8)．
【3】刘继红.桥梁路基软土地基处理的实例分析[j].湖南交通科技,2006,(3).
【4】刘鹏飞,雷志军.软土地区的公路路基设计[j].科技情报开发与经济,2003,(7).
论文作者:王宇红
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第3期
论文发表时间:2020/4/13
标签：地基论文; 土地论文; 孔隙论文; 预压论文; 强度论文; 方法论文; 路基论文; 《城镇建设》2020年第3期论文;