软土地基道路施工中值得探讨的几个问题研究论文_郭建明

软土地基道路施工中值得探讨的几个问题研究论文_郭建明

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摘要:我国东部沿海地区土质松软,但经济发达,人口稠密,密布公路,交通压力巨大。如何在软土地基上做好道路施工工作,具有很大的现实意义与经济价值,值得我们探讨研究。

关键词:软土地基;道路施工;问题

我国东部地区GDP占全国的70%,人口超过全国的一半,外贸进出口占全国的90%。东部地区强大的经济优势,使她拥有我国最密集的公路网,公路密度在0.38公里/平方公里以上,而西部地区公路密度小于0.7公里/平方公里[1]。

但不容忽视的是,我国东部地区土质松软,地基不稳,2004年福建罗长高速公路发生大面积塌方,2014年上海传出“楼歪歪”,这些都是软土地基惹的祸。交通部风懋润总工程师在总结我国高等级公路路基路面6大质量通病时,指出的第一个问题就是“软弱地基路段预压时间不够,工后沉降过大,路面出现大面积的不平整和横向裂缝”。

一、软土暨软土地基

软土形成于一万至一万五千年前,是第四纪全新世形成的近代沉积物,软土的来源主要是岩石的风化产物,它们含有大量有机质,主要可分为:很少含有机质的软粘土和粉质软粘土,含大量有机质的泥炭土。

软土是在海滩、三角洲、河口湾、泻湖、湖泊、沼泽等地区的淡水或盐水中沉积而成的。软土颜色多为灰绿、灰黑色,摸上去比较滑腻,带有腥臭味;具有典型的海绵状或蜂窝状结构,孔隙比大、含水率高、透水性小、压缩性大、强度低。

在长江中下游地区,从连云港到温州,从洞庭湖、洪湖到广州湾,从上海到厦门,软土分布范围极广,面积极大[2]。

软土地基主要包括内陆湖塘盆地、江河海洋沿岸和山间洼地沉积的各种淤泥和淤泥质粘性土,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。

二、软土地基病害

软土肥沃,天然含水量大,适宜种庄稼,但它的压缩性高、承载力低、透水性差,软塑到流塑状态,粘性饱和,抗剪强度低,灵敏度高,不适宜充当建筑、路桥的地基(围海造地的吹填淤泥,含水量超过150%)。这种内在矛盾决定了生活在软土上、离不开软土的人们不得不面对软土地基造成的种种病害——路堤失稳,路、桥结合部出现3厘米~甚至半米的沉降,造成路面开裂、错台(“错台型”、“马鞍型”),车辆行驶发生跳车;路桥出现沉降缝、不规则裂纹、八字墙;边坡出现坍塌,甚至延伸到道路内部,造成路面开裂或塌陷;路面无法恢复疲劳,产生永久性变形积累形成的带状车辙;还有路面出现大面积的“蜂窝”、“麻面”——看来不止混凝土凝固时会出现“蜂窝”“麻面”问题[3]。

但人为原因还是造成软地路基病害的主要原因。——一些施工单位违反《公路路基施工技术规范》,为省钱选用液限超过50,塑性指数超过26、含水率太高的土(实际上可以把它们视为淤泥)作填料土进行填筑,造成了路面开裂、变形和沉陷;施工方对现场的地下水与地面积水处理不当,造成路基内水含量饱和,降低地基的强度、稳定性,造成路基下陷;地基勘测不彻底不深入,没有摸清施工现场软土的分布及深度变化;处理软土地基后填土过快,造成路堤失稳。

三、处理软土地基

由于软土在我国东部地区分布面积太广,因此道路施工(也包括建筑施工)在原则上应该尽可能绕开软土地区,尽一切可能减少对软土地基的处理。

软土地基的处理方法,一般有:堆载预压法,真空预压法,反压护道法,水泥搅拌桩法,换填垫层法,强夯法,加筋路基法,化学加固法、排水法,换土法、灌浆法等。我国公路建设比不得日本财大气粗,永远要精打细算,所以很少采用自然堆载预压法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆——目前国内在道路施工中处理软土地基,方法主要有:通过排水降低土基湿度,并保持路基经年累月的干燥;用石灰、水泥对沼泽、湖泊进行堆填;用冲碾机对地基进行重锤强夯,破坏土体结构,压缩孔隙,挤出软土中的水分与气体;先在软土中设置竖向塑料排水带,上铺砂层,再覆盖薄膜,最后抽气形成真空负压,导致土体向内收缩变形,提高地基的稳定性[4]。

四、值得探讨的问题

1、软土地基的处理成本过大

本质上来说,所有的软土地基处理方法都是要降低土质中的含水量,甚至把土挖掉,换上粗糙的碎石——无论是哪一种方法,成本都过大。因此,处理软土地基的治本之策,是我国公路建设必须搞好长期规划,提前布置,预留足够的时间与空间,用堆载预压法对软土地基进行自然沉降处理(有识之士们都认为这才是最经济,最简单,对环境破坏最小的方法);而治本之策,则只好是尽量选择性价比最高的方案。

2、处理标准应该可以适当降低

无论是计算沉降值,还是设置坡脚水平位移速率,抑或粉喷桩形成高强度的时间,现行的国家标准明显过高,在实际施工中往往拖延工期。我们是否可以根据实际情况,在加大排水的前提下(绝大部分软土地基病害都是由于含水量饱和造成的),适当地降低一些处理标准?

3、可以尝试反压护道桥台法

按照标准程序,软土地区的桥台、涵洞施工应于预压期沉降完成后再进行修建,在桥头软土地基路堤预压沉降稳定后才可以反开槽施工桥台,但这往往造成工期延长。

实际上,先进行软基处理后,再在河岸临空面处采用反压护道处理(并同时填筑桥台台前台后路基),然后进行桥台施工,同时随桥台施工顺序穿插填筑路堤和荷载预压,可以保证软土地基路堤的强度和稳定性,又大大缩短了工期。

4、强化压实

当前在实际施工中,许多施工企业忽视压实,导致地基在雨季中长期被雨水浸泡,最后造成沉陷。因此我们应该有针对地要求施工企业必须保证专业化施工,推广强夯,提高软土地基的压实度。

5、注意排水

根据实际经验,我们以为含水量较大的软土地基,可以施工前先行开挖排水沟,直接进行地表排水。这样可以节省大量成本与时间。

6、选择材料

进行砂垫填埋时,必须选择清洁的粗砂,含泥量不能高于5%,含水量越低越好。

7、积极进行预处理

软土地基的处理时间一般较长,因此应该推广预处理技术,在全面正式作业前,采用青竹进行预处理,并填筑大量鹅卵石。

8、注意环保

处理软土地基,破坏了软土富含的有机质,实际上是打击了农业生产的潜力与生态系统。因此必须知难而上,注意环保。

结束语

目前国内外实际上还是缺乏科学、环保、经济处理软土地基的方法,因此,我们只能在实践中逐步摸索,继续深入研究,希望率先突破。

参考文献:

[1]王文宝.道路施工中的软基加固施工技术应用实践[J].四川建材,2018,44(05):96-97+99.

[2]王寿凯.软基加固技术在道路施工中的应用探究[J].四川水泥,2018(03):12.

[3]周夏磊.市政道路施工中的软土地基处理技术探析[J].工程技术研究,2018(01):66-67.

[4]徐注.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].无线互联科技,2015(04):132-133.

论文作者:郭建明

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/17

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