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摘要:随着我国公路建设的迅速发展,软基处理问题成为影响公路工程质量和建设工期的关键因素之一。因此,软基处理成为公路建设中的重要课题,做好软基处理将直接关系到公路的质量,交通的安全,国家的利益。本文分析了软土地基的特点,阐述了路基软基处理注意事项,探讨了公路路基软基软处理的方法。
关键词:公路;软土地基;施工处理
1软土地基的特点
软土对公路的危害,引起我国公路部门各级组织的重视,科研 、设计、 施工等单位全力以赴,协同作战,经过多年努力,已摸索了不少对策,并取得了可喜的成绩 。交通部颁布了《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 ,使我国公路软基无论在设计方面或施工方面,出现了有章可循的局面。《 公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 对软土的定义为滨海、 湖沼 、谷、 河滩沉积的天然含水量高、 孔隙比大 、压缩性高 、抗剪强度低的细粒土。 根据工程实际经验,我们可以得出结论,除了上述特征指标外,还应根据液限指标和稠度等来综合判别确定。 软土地基的特点是强度低 、固结慢、 变形大;在软土地基上修筑高等级公路最突出的问题是稳定与沉降变形。 软土地基对道路还有一种影响,即其含水量较大不能达到较好的压实要求和其它技术标准。
2软土地基在公路工程中造成的危害
软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有: (1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。(2)已知是软土地基,但足未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。(3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。(4)堆料 当,未按规定分层填筑,填土过快,碾雎不当,造成路堤失稳。(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导敛路堤失稳。(6)由于台背填土使地基埘结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。
3路基软基处理注意事项
对于路基软基处理注意事项是为了提高工程质量和工程效率,为避免翻工, 注意事项要运用于整个工程的全部过程当中,以保证施工质量,特别要注意以下几个方面: (1)在方案选择之前就要对软土地区的地质情况进行分析,加强勘探和地质调绘,如果工程软土地质条件较为复杂,就要进行工程地质分区,因为有些软土设计阶段不容易发现, 按照不同地区、 不同路段, 进行适合本地区的方案选择, 对方案要进行充分论证, 利用经济观点作出合理的决定, 且结合当地实际情况,做好预算工作,预算不易过高, 施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,控制填土速率, 避免产生路堤滑移。(2)软基处理应和地表水、 地下水处理的防护工程相结合,软土多半与地下水、 季节性流水、 泉水等并存, 处理软基首先应采用截水沟、 排水沟或盲沟等措施消除水患, 有关报告称部分软土就是由于地下水的长期浸泡而形成, 所以软基处理要和防护工程结合进行。
4公路工程中的软土地基处理方法
4.1置换填土
路堤填筑高度较小时,一般采用置换填土法进行软土地基的处理。若软土层的厚度超过3m,通常只挖除一部分软土后,换填强度和稳定性均较好的材料。换填时首先将泥炭、软土全部或部分挖除,并采用渗水性、稳定性好的材料(必要时添加适量水泥或石灰)进行分层填筑。
(1) 抛石挤淤法。长年积水的低洼地段,当排水困难时,淤泥一般呈流动状态,厚度为3~4m,表层无明显硬壳,石料容易采集的地段,并可将石块沉到淤泥底部的条件下可采用抛石挤淤方法。挤淤施工用料采用不易风化的、稳定性好的石料,石块大小由泥炭的稠度来确定。对于易流动的泥炭或淤泥,石块中80%以上宜超过30era粒径,含泥量减少到最低。
(2) 土工织物加固地基。以土工织物作为补强材料加固地基,利用其加筋、补强、应力扩散及排水等综合作用来提高地基承载力并调整地基变形,常与沙垫层同时使用。在软基上隔垫土工织物可使荷载均匀分布;在高填路堤,可适当分层垫隔。
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4.2反压护道法
反压护道法的原理是当软土和沼泽较厚, 路堤高度不超过极限高度的 2 倍时, 在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道, 在护道附加荷载的作用下, 以平衡路堤下的淤泥或泥炭向路堤两侧的胀力, 保持地基土的平衡, 增加抗滑力矩, 防止路堤的滑动破坏。由于设置反压护道会增大路堤沉降, 而且会多用土地, 因此常采用借地还耕的办法, 反压护道修建后,可在其顶面耕种作物, 也可利用反压护道作道路辅助设施。反压护道的高度宜为路堤的 1/2, 宽度应通过稳定计算确定, 且应满足路堤工后沉降的要求。 由于反压护道占地较大, 因此一般不宜大面积使用, 仅在桥台高填土地段局部少量使用。施工时, 护道尽量与路堤同时填筑, 且压实度要达到 90%以上。它的特点是施工工艺简单, 费用较低, 但施工用地增大。
4.3砖渣处理法
(1)压实遍数法。根据压实机具参数的不同,通过实验段找出各种压实机械的压实遍数和压实度的关系(或沉降量关系),确定各种压路机碾压至密实时所需遍数,根据碾压遍数控制压实质量。(2)回弹弯沉法。首先做试验段,测量每次碾压后的回弹弯沉值,找出密实度与弯沉值的关系曲线。当弯沉值不变或变化很小时,认为已碾压密实。此数值作为压实度的控制指标,在施工中以此控制压实质量。(3)表面沉降量法。当砖渣填筑铺平碾压后,在表面每10m设置一个测点,涂上油漆做好有色标志。用水准仪测定每次碾压后的各点高程,直到高程不再下降,认为碾压密度达到压实标准。
4.4添加剂法
对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。
4.5排水固结法
(1)袋装沙井。袋装沙井是将质量符合要求的沙先装入透水性好的编织袋内,然后采用沉入或打人设备将装好的沙袋沉入软土地基内。袋装沙井既有大直径沙井的作用,又可以保证沙井的连续性,避免缩径现象。此外, 由于袋装沙井的孔径较小、沙材料消耗少、工程费用低,施工速度明显加快,是软弱地基施工最好的方法。当泥沼或软土层厚度大于5m,且路堤填筑高度的土体自重远超过天然地基承载力或地基土体水平位移较大时,袋装沙井具有明显的优势,是软土地基最合适的处理方法。
(2)沙井。首先在软土地基上钻成孔眼,灌上粗、中沙,利用粗、中沙的荷载作用加速软土中水的排出,此法为沙井处理法。固结占很大比例的土和高塑性黏性土则不宜采用,其余软土均适合采用沙井法。
(3)沙垫层。在软土层顶面铺设排水沙层,以增加排水面,使软土地基在填土荷载作用下加速排水固结,提高其强度,满足稳定性的要求。排水沙层对于基底应力的分布和沉降量的大小无显著的影响,但可加速沉降的发展,缩短固结过程。当在沙垫层上填筑路基时,路堤填筑速度应合理安排,使加荷的速率与地基承载力增加(排水固结)的速率相适应,以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。通常可以利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚处的位移边桩进行施工观测,随时掌握地基在路堤填筑过程中的变形情况和发展趋势,借以判断地基是否稳定。
(4) 塑料排水板。塑料排水板是在纸板排水的基础上发展而来的,它的特点是:单孔过水断面大,排水畅通,质量轻,强度高,耐久性好。一般在泥炭饱和淤泥地段或土基松软、地下水位较高的情况下采用此方法。
5结语
鉴于软土地基给公路工程带来的危害,适宜的软土处理方法不仅能够节约工程投资,降低成本,还能够缩短工期,以最短的工期,最低的成本核算达到最佳的软土处理效果。软土地基承载力低,压缩性火,透水性差,不易满足路基基设计要求,故需进行处理。,
参考文献
[1]唐燕. 公路路基软基处理方法[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2011,(02).
[2]王冲凯, 秦振书. 公路工程中软土路基施工技术的探讨[J]. 经营管理者, 2010,(15).
论文作者:崔启帆
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/2
标签:路堤论文; 土地论文; 地基论文; 路基论文; 公路论文; 压实论文; 泥炭论文; 《防护工程》2019年11期论文;