沿海公路软土路基处理技术论文_谢秋月,徐林敏,洪杰

沿海公路软土路基处理技术论文_谢秋月,徐林敏,洪杰

台州学院 浙江台州 317700

摘要:基于软土地基易变形、负荷低、固结慢、渗透性小的特点,道路桥梁在施工过程中受地质地形因素影响比较大,并且基于道路桥梁工程建设特点,一般施工岸线比较长,经常会遇到特殊地形,对施工质量产生一定影响。本文对公路施工中的软土路基处理技术进行了分析与探究,并针对其在各个领域的应用进行探讨。

关键词:软土地基;处理技术;公路建设

随着经济的迅速发展,公路交通有大量需要,但在我国沿江、沿湖、沿海等经济发达地区广泛分布着软土,软土地基天然空隙大、渗透性小、抗剪强度低、黏结系数小,这些特点对施工工程非常不利,易出现裂缝和沉降等问题,严重影响了工程的质量和道路的使用寿命,软土地基处理的好坏成为工程的关键,为了保证公路与城市道路最大限度的满足车辆运行的要求,保持设计车速、增强安全性和舒适性,降低运输成本,和延长道路使用年限要求和承载能力,稳定性,耐久性,表面平整度,路面抗滑性等性能要求,保持设计车速增强安全性和舒适性降低运输成本,沿海地区的公路建设者需要花大量人力、物力、财力和时间,用不同的方法对地基进行处理。本文将对道路路基建设施工中软弱地基的处理方法进行简单介绍。

1.什么是软土地基

世界各国公路用土的分类方法虽然不尽相同,但是分类的依据大致相近,一般都根据土颗粒的粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质的含量,土的塑性指标进行划分。。我国公路用土依据土的颗组成特征、土的塑性指标和土中有机质含量的情况,分为巨粒土、粗粒土细粒土、和特殊土四类。软土是特殊土中的一类,有人把淤泥、淤泥质土以及天然强度低、压缩性高、透水性小的黏质土统称为软土。公路行业对软土的定义为:天然含水量≥35%及液限、孔隙比≥1.0、剪切强度<35k Pa的细粒土。

2.软土地基的具体处理方法

2.1软土地基的处理方法包括很多种,但是每一种加固处理方法中都应当注意以下几种问题的处理。一是沉降处理,二是稳定处理,三是其他处理,具体内容如下。

(1)沉降处理 在可以不进行软土地基处理的情况下,为了避免路基沉降,造成涵洞、挡土墙等构造物变形破坏,首先应考虑提前填筑路基在其充分沉降后再修筑构造物路基施工方案。

(2)稳定处理 所谓的稳定处理,是采取任何有效措施提高软土层的强度,加地基的承载能力,瞒足工程设计与施工的要求。路基在施工和使用期间应该是稳定的,不应填筑荷载施工机械和交通荷载的作用,引起路基的失稳破坏,也不应由于路基的过大变形引起桥台、涵洞、挡土墙等结构及构造物及沿线各种设施过大的变形。包括置换法、挤实砂桩、混凝土桩等方法。除此之外,我们应当换个角度思考,不仅要思考如何增强软土地基强度,也应考虑如何阻止软土地基的强度降低。

(3)其他处理 这些处理要点和难点相对于沉降处理和稳定处理而言,没有那么重要,也是不能忽视的重点内容。在软土层较厚且沉降历时较长的地区及大范围的软土地区,有时候将工后剩余沉降量控制在要求的范围内是很困难的,或者虽然控制但不经济时,则应考虑对路基进行堆载预压或超载预压,设置桥头搭板、铺筑临时性路面、加强养护方案

2.2道路软基处理常用方法

(1)换填垫层法 将路基一定深度范围软弱土层换填好的砂、石、土或石屑等材料,压实做成压缩性低、承载力高的垫层。根据换填方式不同分为:抛石挤淤法、换填土和爆破挤淤法。

(2)排水固结法 是采用顶压、降低地下水位、电渗等方法促使土层排水固结,减小地基的沉降和不均匀沉降,提高其承载力。当采用预压法时,通常在地基内设置一系列就地灌筑砂井,装砂井或塑料排水板形成竖向排水通道,加速土层固结排水同结法是处理软弱粘土地基常用的方法之一。

(3)灌浆法 靠压力传送或利用电渗原理,含有胶结物质并能固化的浆液灌入土层。使其渗入土的孔隙或充填土岩中的裂缝和洞穴中。

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(4)塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷,应用较为广泛。最大有效处理深度 18 米。

(5)生石灰桩 用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度 20 米。

(6)换土 采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度 3 米。

(7)加筋土法 将软弱地基的土体彻底挖除,基底填筑一层约 0.5m厚的砂垫层,在垫层上填砂质土,根据设计要求在土体中加入筋条且碾压密实。这种方法主要用于大面积的不太厚的且地下水位较低的软土地基中。优点是能大量节约工程费用,其适用于砂石较少的地区,要求较高的高速公路则较少采用。

(8)挤密法 利用各种打桩机具击入钢管,用高压射水、爆破等方法在软基中形成有规律的孔限,注入沙、石、灰土或石灰等材料,形成直径较大的桩体,用横向挤压作用,使土粒空隙减少,压缩率提高。

(9)敷垫材料法 这种方法适用于土层分布不均匀的地基,可以避免出现部分区域沉降不均匀或者出现侧向变位的情况。敷垫材料具有很好的抗剪和拉抗力,有利于施工机械通行的增强,促使地支承填土荷载量能够均匀分布,从而提升地基的承载力。

(10)表层排水法 软土地基的形成有多种原因,通常一些土质很好的地基之所以成为软土地基多是含水量过多引起的。针对这样的软土地基,工程作业人员在开展填土工作前,要先在地的表层开挖出来一道沟槽,排掉地面和软土地基表面的水分,从而为机械设备的正常运转提供有力保障。为了使开挖沟槽的功效发挥到最大程度,工程作业人员常会选择透水性极佳的沙砾或者碎石来进行回填。

(11)碎砂石桩加固。砂石桩的加固方法实际上就是指在软路基中采取的是振动、冲击和水冲的方法进行成孔的,已经成孔的孔内灌注砂石或者碎石,形成了直径较大的砂石桩体,砂石桩和土共同组成了复合的图层,成为基础之下的持力层,这样就可以减小路基的变形,全面提高其路基的承载能力。砂石桩加固法主要适用于粉土、黏性土、松散砂土、素填土及杂填土路基地段。此加固法多年来被施工企业广泛应用,技术越来越成熟。

3.软土地基处理方法存在的问题

(1)处理方法的盲目性。一些施工单位不了解地基加固原理,工程所处地理位置和地质条件把握不清,缺乏多个技术方案进行论证比较、因地制宜选择处理方法的环节,造成软土地基处理造价高、工期长和效果不良等现象。

(2)不能正确评价每种地基处理方法的适用性。每种地基处理方法都有其适用范围,施工单位盲目扩大其应用范围的情况时有发生。

(3)在地质勘测时,深度不够,没有查清楚软土土层的分布、厚度以及一些暗沟暗塘的具体情况,造成建筑物产生严重不均匀沉降,结构构件开裂,甚至工程不负荷载倒塌事故。

(4)由于地质勘测不深入不细致,取得的地质资料不惧可靠性,以致错误的将软土判断为好的地基土,使设计也随之错误,产生的不均匀沉降使建筑物受力结构变化,裂缝倒塌,结构开裂,引起工程事故。

4.结语

本文介绍了道路工程中常用的几种软土地基处理方法,在实际工程中,可能遇到上述工程实例中介绍的一种或几种情况。由于软土地基成因复杂,工程地质条件千变万化,因此需要根据具体情况,采用合理的处理方法,有时甚至需要上述几种方法结合使用,还要从经济、技术、施工进度等多方面比较分析,选择最优的处理方案。

参考文献:

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[2]尹志刚. 公路施工中软土地基处理技术分析及其应用[J]. 山西建筑.2010.36卷第5期.

[3]谢建平. 浅谈公路软土地基处理[J]. 机电产品开发与创新.2009年7月,第22卷第4期.

[4]耿伟. 浅谈软土地基处理技术及在公路施工中的应用[B],2016. 08一0191一01.

论文作者:谢秋月,徐林敏,洪杰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/27

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