摘要:软土地基特点是强度低、固结慢、变形大,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。而泥沼比软土具有更大的压缩性,但它的渗透性强,受荷后能够迅速固结,工程处理比较容易,对软土地基处理方法进行了探讨。
关键词:软土地基;处理方法;施工
一、软土地基的工程特点
1.软土地基的工程特性
在土建工程当中,大多的软土地基都具有抗剪强度低、压缩性高以及渗透性弱等显著特点,并且由于这些特点,土建工程的地基就不能够直接采用这类型的土质。土建工程中的软土,其天然含水量通常都在50%―70%之间,其含水量几乎处于饱和,并且由于其渗透系数较小,延缓了土体固结过程。同时在土体加荷初期,土体也非常容易出现孔隙水压力,导致基坑出现严重并不均匀的变形,降低地基的强度。基坑排水固体条件与其土体的抗剪强度和加荷速度有着相互关系,但是其侧压力不会对其造成影响。
2.软土地基的处理必要性
土建工程的工期、建设成本以及工程质量与安全与地基质量直接相关。由于软土地基具有抗剪能力差、强度低以及承载能力弱等特性,导致土建工程结构出现较大的变形和沉降现象,并且也极易导致工程结构出现裂缝和结构物之间的差异沉降问题,降低结构的稳定性和安全性,同时增加土建工程的建设成本和施工工期。因此,技术人员在进行土建地基施工之前一定要对软土地基的地基条件和工程需求进行全面的了解和分析,结合实际情况来采取合理的措施,从而确保软土地基的安全性和稳定性。
二、软土地基出现不均匀沉降的原因
1.地质结构勘测数据不够准确
在正式进行公路工程施工之前通常都要对其地质条件以及水文条件进行现场勘测,之后再结合这些数据来进行工程地基评价,从而为公路工程的施工设计以及施工控制提出可靠的参考和意见。所以,前期地质机构勘测数据的准确性对后期整个工程的沉降情况有着密切的联系。
2.工程本身设计不合理
由于工程自身结构设计的不合理导致在施工当中出现地基不均匀沉降的现象。在公路工程施工当中,若其单体设计较大,这会导致其软土区域内的建筑物间距缺乏必要的合理性,结构偏于复杂,从而影响到后期软土地基的性能,使得其局部或者是整个建筑区域内的地基出现沉降现象,以严重影响了工程建设施工的质量与安全。
3.工程结构不合理
对于工程结构不合理的问题,主要是前面设计问题的延伸。在实际的结构设计工作当中,由于设计师对公路工程的整体情况把握不足而导致结构的荷载分配不均匀。并且在施工当中,由于其工程基础缺乏必要的刚性,在公路工程投入使用后常常出现由于地基荷载不均匀而导致的沉降现象。
4.工程施工工序的不合理
在道桥工程的实际施工过程中,对地基处理以及施工工序的不合理控制,都会在一定程度上引起的软土地基的不均匀沉降。在施工的过程中,施工技术人员并未按照工程设计图纸的要求以及相关的规范来进行施工操作,并且在施工时没有结合工程实际,从而导致工程施工缺乏合理性,致使公路工程在后期的使用当中出现严重的不均匀沉降现象。
三、公路软土地基公路处理技术
由于公路的设计等级不断提高,对公路路况指标的要求也相应提高了,在施工过程中,公路路基穿过软土地域的情况也是不可避免的。在实际道路施工或者建筑物建造中,都要对公路软土地基要进行科学、妥当的处理,处理好软地基对提高工程进度、保证工程质量以及工程造价方面都有重要影响。
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1.垫层法
垫层法是加固软土地基的一项有效措施,其主要是对软土地基浅层进行处理。在实际的工程施工当中,常用的垫层法有换土加筋垫层法、换土垫层法以及加筋碎石垫层法等,其主要应用于淤泥、以及淤泥质土等浅层处理当中。其在施工当中通常是在采用人工作业的方式将路基的软土挖出,之后利用砂石以及粘性土等材料来进行换填,一般清除厚度在80cm左右,然后最好是分为两层进行换填,在底层填40cm的卵石、上面是40cm的砂石,这样分层压实所起到的加固效果要明显的多。
2.排水固结法
顾名思义,软土地基的一个首要特征就是土质相对较软,其主要由粘浆以及粘土组成。在进行处理的时候才用排水固结法是最为有效的一种方式。排水固结法在进行公路工程软土地基处理当中能够增强地基的承载能力,降低地基的沉降量,从而提高地基土的施工适应性,增强工程施工的质量和安全。但是由于软土地基处理会延长公路施工建设的时间,为了争取时间,保证工程进度,一定要做好充分的准备工作。
3.强夯法
在公路工程施工当中针对软土地基采用强夯法就是反复的捶打和压实软土层的地基,从而提高地基的承载性能。其在施工当中需要利用夯实机械以及压路机来进行,应用强夯法能够提升公路地基的整体坚实度,降低其软土层的内部缝隙。但是在使用当中需要注意的是,强夯法不适用于深基坑当中,若地基过深,夯实机械无法到达其底部,从而导致其上下部分的密实程度出现差异,最终影响到地基的质量。另外它适合的土层质量也是有一定要求的,例如粘性土、素填土和杂性土等,这些土层较软弱,易于强夯强压。
4.土工格栅技术
土工格栅技术实在处理公路软土地基必须使用的一项施工技术,其能够确保工程的施工质量。因为土体自身很难承受住过往的车辆重量。但若是其与土工格栅相结合则会产生相互的作用,这样土工格栅就能够在承受自身荷载以及车辆荷载的时候充分的发挥土体的抗剪力。对土体侧向的变形速度进行有效的约束能够在路基填土侧方向的位移进行合理的控制。通过上述作用力的结合,路桥路基的安全度、稳定性以及变形模量都会得到大幅度的提高,但是在施工当中还需要注意的就是,在施工土工格栅的实际过程中,路基的填土以及土工格栅通常都会产生摩擦,路基上部的荷载也就会得到平均分配,从而有效的降低桥梁台背面产生的垂直应力,也就降低了的沉降量。
5.碎石桩法
碎石桩软土路基处理方法所需要的时间较短,对于提高工程施工效率,缩短工期有一定的好处。“碎石桩是利用一个产生水平向震动的管状设备,以高压水流边振边冲在软弱粘性地基中成孔,在孔内分批填入碎石加以振密制桩,与周围粘性土形成复合地基。”,这就是碎石桩法所采用的原理。具体的施工过程大致如下,“平整原地面、机具定位、桩管沉入、加料压密、拔管、机具移位。”这是碎石桩施工的大致流程,其中制桩的方法最好采用的是“连续加料自上而下逐段制桩”法,填料的数量需要根据具体的土壤条件来确定,通常情况下,在料的体积达到0.15到0.5之间时就需要对所填的料进行振实处理,这样就会保证工程施工质量。
结束语
软土地基的处理办法很多,上文只列举了部分,各种办法都有和它相适应的适用范围,具体的工程和地质情况千差万别,所以施工单位一定要从处理要求、处理范围、地基要求、工程进度、现有材料和机械等方面综合考虑,具体分析,力求选用最合适、最经济的施工处治办法。
参考文献
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[3]周建萍,吴泽平.公路软土地基处理技术及其在工程中的应用[J].中国市政工程,2003(03).
论文作者:任国志
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签:地基论文; 土地论文; 工程论文; 公路论文; 土建论文; 碎石论文; 工程施工论文; 《基层建设》2017年第30期论文;