探究公路工程中软土路基施工处理论文_曹海江

探究公路工程中软土路基施工处理论文_曹海江

【摘 要】 近年来,在公路工程建设中,软土路基施工处理问题越来越受到人们的关注,本文主要探究了公路工程中软土路基施工处理。

【关键词】 公路工程 软土路基 影响因素 施工技术

中图分类号: F540.3 文献标识码: A文章编号:ISSN1004-1621(2018)10-015-02

一、软土路基的概念

主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭土以及松散砂等土层构成。它们的成因、结构和形态虽然不同,但都有含水量大、压缩性高、强度低和透水性差的特点。软土路基不能简单的只按路基条件确定,因填方形状及施工状况。有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、路基特性的基础上判断是否应按软土路基处理。

在公路建设过程中,有些软土地基填筑过程中就因路基变形,无法定型铺筑路面;有的勉强铺筑了路面,但软基变形。未待交工验收,路面就开始失稳;有的在运营中变形,不但要年年整治,耗用大量人力、物力和财力,而且影响行车安全,中断交通。在软土地基上修建道路,首先要进行加固处理。因此,加强对软基处理效果的研究,对于确保公路工程质量意义重大。

二、软土地基处理概述

软土路基是一种强度低、高压缩量的软土层。在缓流水或静水环境下不断积聚的弱粘性土或淤泥基土。它具有不稳定性、低粘度和弱强度等缺陷,它们大多含有一定的有机物,其特征是含水率高、孔隙率大、压缩性强、渗透性弱、敏感性强。在公路工程施工中,软土路基的问题主要包括两个方面:一是稳定性和强度问题。当软土基层的抗剪强度不能承受路面和路堤的荷载时,局部或整个路基将被切破,导致桥台破坏,出现广场失稳或失稳的现象;二是软土路基的沉降变形。软土路基由于上部荷载和外部荷载的作用,会直接影响公路的正常使用。尤其当软土路基出现不均匀沉降时,就容易出现路堤与建筑物交界处的沉降差、路面开裂、沉降缝大渗漏、路面慢坡度和水蚀现象等,从而造成路面损坏等。

三、公路工程软土路基的处理技术要点

(一)软土路基浅层的处理方法

1.加筋土法

加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤,适用于软土,沙土和粘性土等。

土工格栅通常可与砂垫层共同作为一层,通过这一垫层将堤身荷载传递到软土地基中去,这一层具有与路堤本身与软土地基不同的刚度,它既是路堤的柔性基础,又是软土固结时的排水面。通过这一垫层的处理后,地基变得均匀,施工速度快、路基中心最终沉降量比不铺土工合成材料要小、路堤的侧向变形也将由于设置土工格栅而得以减小、能够较为迅速的达到提高地基承载力和稳定性的目的。

2、强夯法

强夯法是使用起重设备,将大重量(80~300kN)和一定外形结构规格的夯锤起吊至某一高度(一般为6~30m)后,自由下落,给地基土以强大的冲击能量的夯击,使地基土产生强烈的振动和很高的动应力,将夯面以下一定深度地土层夯实,以增大地基的承载力和土体的稳固性,降低压缩性的一种软土地基处理方法。由于夯击能力大,加固深度也大,对于一般的软土地基加固有着良好的效果。

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它是一种快速加固软基的方法,施工设备简单,施工工艺、操作简单,不需要加固材料,费用低、周期短,适用土质范围广,加固效果显著,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍,变形沉降量小,压缩性可降低2~10倍,加固影响深度可达6~10m,土粒结合紧密,有较高的结构强度,是一种常用的软土地基处理方法。

3、清淤换填法

这是最常用的方法。这种方法是全部或部分挖去软弱土,用良好土换掉软土、淤泥的方法。取材方便时尽量换填渗水性土,目的为保证填土的稳定和减少沉降量。它适用于表层淤泥质、泥炭土、无硬壳、层厚不超过3米和易于排水施工等情况。开挖时深度在两米以内,用人工或机械直接清除至路基范围以外堆放或运至取土坑还田;深度超过2米时,要由端部向中央分层挖除,并修筑临时便道,由汽车运载出坑。换填的深度要根据承载力确定。

4、抛石挤淤法

在湖塘、河流或积水洼地、常年积水且不易抽干,软土厚度薄采用抛填片石,片石不宜小于30cm。抛填时,自中线向两侧展开。横坡陡于1:10时,自高向低展开抛填。使淤泥向两边挤出,片石抛出水面后应用小石块填塞垫平,以重型压路机碾压,其上铺反滤层,再进行填土。

(二)软土路基深层的处理技术

1、水泥搅拌桩加固

水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,施工应该控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时,需保证喷粉重叠长度大于lm。搅拌桩施工时,水泥的泵送过程必须连续,固化剂的用量误差应控制在于1%之内。完成搅拌施工后,将钻头提离地面,开启空压机,清除管道及喷咀中的残余粉体和附着泥土,然后桩机移向下一桩位。

2、排水固结法

在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,加快软土固结的处理方法称为排水固结法,适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基,主要有以下几种加固方法:

(1)加载预压法和超载预压法,该方法适宜处理软粘土、粉土、有机质沉淀物和杂填土,简易可行,效果显著,有成熟理论,处理土质较均匀,但需要长时间,且需搬运大量土石方。

(2)砂井(各种塑料排水板):该方法适宜于无机质软粘土,该方法有成熟的设计和施工经验及计算理论,常和加载预压结合,效果肯定,但施工和预压需数月时间。

(3)真空预压法:适用于处理软粘土,可避免搬运土石方的麻烦,但预压力有限,处理深度不大。

3、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与士体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展,意大利Radio?公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械,国内也很重视并已进行过一些探索性试验。

参考文献

[1]张晓青.浅谈几种软土地基处理的方法[J].《山西建筑》.2016.06.

[2]韩莹莹.软土地基处理方法综述及其应用[J].《中国水运》.2007.05.

论文作者:曹海江

论文发表刊物:《科学教育前沿》2018年10期

论文发表时间:2018/12/19

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