公路施工中软土地基施工技术分析

2015-10-21 17:10朱今异
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:软土地基处理措施施工技术

朱今异

摘要:软土地基具有极大的危害性,再加上对其处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,以至于公路工程竣工后的运行状况和使用寿命受到严重影响。本文对公路施工中软土地基的特性已以及公路软土路基施工处理措施进行简单分析。

关键词:软土地基;施工技术;处理措施

一、软土地基的特性

1、不均匀,由于软土在沉积过程中环境的变化,多具有微层理构造,在软土中夹有数量不等的薄层砂层、粉土等,虽然这些夹层有利于软土的沉降固结,但粉土和砂土的沉降量要比软土沉降量小,会引起路基的不均匀性沉降。

2、触变形,由于软土抗剪强度较低,在受到振动或扰动后,其土体结构将被破坏,强度大幅降低,易产生地基的侧向滑动、沉降和基础下土体的挤出等现象。

3、高压缩,软土属高压缩性土,其压缩系数较大,一般为0.7~1.5MPa-1,最高可达3.5MPa-1,该类土在建筑荷载长期作用下有如下特征:建筑物沉降量较大而不均匀、沉降稳定历时较长。

二、软土地基对路面的损害及其危险性

软土地基承载着地基的所有重量,它是我国公路建设的重要前提,并且对路面的稳固性与稳定性发挥着极大的作用。目前由于我国在软土地基建设施工技术方面存在很大的不足之处,从而使路面会经常性的遭到损坏、地基向地下沉降等严重的问题,通过这些经常出现的问题,总结归纳有以下两大方面的危害。

1、软土地基硬度及其稳固性差,随着重量的不断加大使软土地基的抗挤压能力下降时,路面的工程就会发生大面积或局部面积的破坏,从而发生路堤塌方、失稳及桥台破坏。

2、流动变换性明显,软土地基在超过路面上部负荷量以及路面外部负荷量时会使路面发生下沉,从而严重影响日常公路路面的正常使用。更为严重的是当路面发生局部下陈时会造成公路路面的破裂,使其自身结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车,涵身、通道凹陷,沉降缝拉宽而漏水,路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏等,甚至会导致整个路基因失去稳定性而遭到破坏,出现路面沉陷、桥头跳车等病害。

三、软土地基的施工技术重点

1、选择正确的处理方法

在软土地基处治正确处理前,应先复核处治方案的可行性,以及有一个具有实施性的合理设计以及材料的选定并且根据不同的地质就近取材,节省时间与运输成本。

2、合理确定机具组合、材料级配和配合比

在确定处治方案后,应根据方案确定合理的机具组合,使得软土处治的施工更规范便捷。在进行原材料的混合配比前,实验工程师要进行实地考察,根据取样分析对其进行合理正确的配合比例,以此加强土体组合后路面的坚固性并且合理使用材料,做到不浪费材料。

3、有关排水与加压系统

排水系统的畅通能够促使地基固结的速度加快,一方面,要解决好排水系统的通畅与加快流速,另一方面要做好对地面的合理加压以此有助于地面向下加快沉降。一般的做法就是首先,在土体的地基里安置好排水系统,使其形成完整的排水体系。其次,就是对其加压,我们习惯性采用堆压,有等载预压和超载预压,提高软土固结速度。总的来说,排水与加压系统是按照一定顺序进行的,两者有着一定的联系。

四、公路软土路基施工处理措施

1、加载法

加载法依靠的主要是加载技术,而该技术主要是"采用认为压制的方法来改善软土的土质状况,应用重型压路机对软土进行反复压实,以排除软土中的空隙和水分,将软土压制成符合道路路基施工要求的土壤。",在运用该技术实施软土地基加载压实时,要注意时刻对土质进行检测,切实保证压实的实际效果,保证工程施工质量。该技术是相对比较简单的一种软土地基处理方式,效果明显,操作方便,是很多工程中常使用的主要方式,这种技术的广泛使用,不但能够提高公路路基的承载力和稳定性,还能够在一定程度上节省工程成本。

2、置换法

置换法也称为置换技术,使用该种方法进行软土地基处理能够在一定程度上提高地基的耐用性,对延长公路的使用寿命以及方便养护等都是有好处的。这种施工方法通常情况下是应用在地表,而且厚度要相对较小的地区,一般要在2.5米以下时所进行的,这种方法实施起来比较简单。置换法的具体实现方式如下。首先,开挖法。开挖法适用范围是"小范围的厚度较小的软土",在挖掘过程中,一定要挖出路拱,这样能够保证软土中的水分顺利排出,能够加快软土的固结速度,提高工程施工的效率。其次,填砂法。对于填砂法来说,控制的重点在于材料的选择和换填的厚度等。对于该方法来说,其最宜使用在常年积水的洼地地区,但是,软土地区的表层不能够存在硬壳。施工过程中要"从路基中心开始,按照等腰三角形向前对称抛填,使淤泥和软土向两侧挤出。"如果软土层的横坡角度大于1:10时,则需要从高向低处抛填,最后进行压实处理。

3、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。

4、其他软基处理方法

(1)水泥粉煤灰碎石桩是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥进行拌和后,利用沉桩机械,振动灌入地基中,制成一种具有黏结强度的非柔性、非刚性的亚类桩,它与桩间土形成复合地基,共同承受荷载,从而达到加固地基的目的。水泥粉煤灰碎石桩在群桩施工中应注意桩的间距,桩距过小容易产生紧缩,桩距过大影响加固效果。

(2)塑料板排水加固软基是将带状塑料排水板,用插板机插入软土中,然后在土面加载预压(或采用真空预压),使土中水沿塑料板的通道溢出,并从砂垫层中排走,使地基得到加固,这种方法施工工期较长。

(3)石灰粉煤灰(火山灰、钢渣或黏土)桩的施工方法与深层石灰搅拌桩相似,只是在石灰中再添加粉煤灰、火山灰、鋼渣或黏土,采用掺合料后可有效防止石灰桩软心。

结语:

软土地基的稳定性差、透水性不良等特点,这就加剧了软土地基的施工的难度。所以软土地基的处理,对道路的正常运营和良好路况有着重要的意义,也是保证行车安全和行车速度的关键。在公路施工当中遇到软土地基处理时我们可以选用的软土地基处理方法有很多,具体到实际情况中如何选择还需要我们根据具体情况进行必要的选择。针对目前我国的公路软土地基现状加强管理和施工技术,做好软土地基的处理工作,保证公路工程的正常使用。

参考文献:

[1]温小斌.公路工程软基路段施工技术探讨[J].科技传播,2013(02)

[2]高颖.公路软土地基施工及处理方法探析[J].浙江建筑,2013(05)

[3]周志益.刍议公路工程软土地基的处治措施[J].中国新技术新产品,2012(12)

[4]朱烨军.市政工程中常见的软土地基问题及处理[J].科技创新导报,2013(09).

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