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摘要:公路软基处理技术是公路建设质量的一个十分关键的技术难点。按照不同的地质条件,选择并确定不同的软基处理办法,发现并且解决在施工过程中出现的普遍的问题。
关键词:公路;软基处理
我国公路建设正在迅速发展,软基的处理是公路建设中长久的技术难题。复杂多样的地形决定了在不同的地质情况下应该采用不同的软基处理方法,即便地质情况相同,不同的软基处理方法也会产生不同的效果。本文把符合工程施工的实际对软基处理做技术分析。
一、软土地基的特点
软土地基就是说土质的强度比较低,含水量比较高,土壤的承载力比较小,一般来说,把淤泥、软黏性土、淤泥质土统称作软土。按照公路软土存在的不同深度,软基处理的方式也不相同。比较容易处理的就是表层软基,我们能够较为方便的对软土物理挤压,可以把土质改造;对于处在较深的软土层是软基处理的一个难点。
二、常用的软土地基技术
1、复合地基法作为软土地基的处理方法,就是根据水泥土搅拌桩、碎石桩、粉喷桩等分担和改善原来的软土地基的支撑力不足等一系列的问题;排水固结法,就是根据很多方式对软土地基的水分进行排除;强夯法,根据直接的夯筑改变软土的土质。
(1)换填改善法
从直观上来讲,换填改善法就是根据开挖地基,把不符合工程需要的软土更换成为能够满足公路施工要求的土质。首先软土的厚度要确定,换填法通常是用来处理0.5~3m深度的软土地基,太深或是太浅都不合适。软土的图层深度确定好之后,换填法通常使用于荷载不大的堆料场地、草坪、建筑以及道路工程等一些地基处理,用于淤泥、暗塘、填土地、素填土、湿陷性黄土基及暗沟、淤泥质土等浅层的处理。在选择回填材料上要根据公路建设的荷载量来确定。按照选择的不同回填材料选择合适的夯实工艺。在施工中要注意的是,在换填改善法施工前要先把排水沟挖好,防止地表水外溢而对后续施工产生影响。有一部分软土层的地面呈倾斜状,在回填这一类的软土时,要挖好台阶,分层进行回填。换填改善法的优点就是能将软土彻底的移除,施工土壤的性质能够彻底改变并且不留隐患,但工程的工作量比较大,对工期造成的影响也是比较大的,大区域的软基不适合按照这个方法进行处理。
(2)抛石填筑法
施工方法就是在有弹簧土或者是软土的路段用石块抛投的方法把软土中的水分挤压出来,在施工中填土路基在5m以下时,挤於1m,挖淤1m,当填高到达5~10m时,挤於1.5m,挖於1m,其中具体工艺流程分成挤於,挖於,碾压夯实,填片石和回填砂砾石。在施工的区域的选择上不宜过大,通常将10~20m作为一个作业单元,在开始进行挖於前要把后续工序所需要用到的片石和砂砾石准备好,将后续工序所需物料的存放点和挖於后淤泥的存放位置要选择好,使工序的流畅性和不必要的物料周转得到保障。就现今的施工技术来说,多是采用挖掘机挖於,人工投片石挤於,在挤於的过程中尽量要保证片石投放的均匀,在碾压的过程中要按照所投放片石粒度的大小对碾压重力以及碾压次数进行合适选择,以保证做到压实后表面没有明显的碾压轮迹,弹簧土不能出现。在完成碾压后,在片石层之上换填片石层,采用小粒径的碎石进行填缝,选择比上一个步骤更加大功率的重型碾压设备实行再次碾压,一直到此次碾压和上次碾压无变化之后才可以停止,路基高度达到要求之后,在路基的范
围内填上50cm厚的沙砾层。在挖填的交界处,为了降低地基的不均匀沉降对于工程造成的质量影响,要在路槽下设置土木格栅,使回填的图层能够均匀受力,使路面能够平整。在抛石填筑的施工中,为了使施工质量得到保证,在施工过程中对土质要加强检验,和对各种工艺的试验,要配备专门的人对工程质量全程进行监控,保证工程的质量能够符合要求。在施工中出现的未预见问题要认真的加以分析,对设计过程中的偏差随时修正。
(3)添加剂法
是粘性土覆盖着软土地基的基本处理方式,在表层的粘土中把添加剂渗透加入,添加剂大多是石灰,石灰类的物质在与粘土类土质充分进行搅拌后,石灰把土壤中的水分吸收了,并且发生固结,从而使土壤的含水量和土壤原来的特性得到改善,土壤的稳定性就增加了,保证了土壤在机械力的碾压后产生比较好的稳定性和固结的效果。添加剂法在施工中要值得注意的是判断生石灰消解程度,保证合适的发热温度和合理的消解结束时间。此外,操作中的一个难点就是材料的剂量的添加,要按照所处理的土质、施工方法以及试验配比的结果来决定。通常水泥稳定土、石灰土以及改良土比较常用。改良土是利用现场的地基土掺石灰(通常含灰6%)之后再次利用,这种施工方便、造价很低;石灰土用黄土掺石灰(通常含灰10%~12%)之后使用,其造价比较改良土来说要高一些;水泥稳定土是用黄土掺水泥(通常含水泥3%~5%)之后使用,其造价是比较贵的,在秋、冬季雨天施工过程中,工期短时不得已使用,不用花费太长的养生时间是它的优点,就能够使地基固化板结达到施工所要求的强度。除此外,置换法也是应用较多的软基处理的方式,用爆炸等一些强制的方式挤出软土,然后回填合理的土方,置换完成;加载法,在检验土质的含水量基础上,判断地基的沉降,并预先促进软土地基沉降,使地基强度增强,以防过度沉降。
2、无排水砂垫层真空预压法
无排水砂垫层真空预压法是这些年来在传统的真空预压基础上改进而成的新型的软基处理法。传统真空预压法是在加固的软土地基表面先进行砂垫层铺设,然后再进行垂直排水管道的埋设,再使用不透气的封闭膜隔绝大气,薄膜四周埋入土中,根据砂垫层内埋设的吸水管道,运用真空装置抽气,使它形成真空,地基的效应力增加。抽真空的过程中,先后在地表砂垫层和竖向排水通道中逐步形成负压,使土体的内部和垫层、排水通道间形成压差。在这个压差的作用之下,土体中的孔隙水不断的从排水通道排出,土体固结。而进行改进之后的无排水砂垫层真空预压,不用铺设排水砂垫层,在处理场地上塑料打插排水板之后,每隔两排塑料排水板,进行一条水平管道的布置,并用连接器把塑料排水板露的出部份紧紧的连接到水平管道上。大面积软土地基加固适用无排水砂层真空预压法,能够适应在公路建设中比较长的软土带处理,从而在很大的程度上对前两种方法在软土地基处理面积上的局限性进行弥补。特别是对于前两种处理方法处理起来难度很大,新近淤泥堆积的超软土与吹填土有非常好的加固效果。铺设砂垫层的工艺环节被减少了,很大程度上工期能够缩短,而且在改造之后的软土地基水平朝着垂直向排水板系统与排水板系统连接成一个有机的整体,铺膜过后的真空预压施工的针对性以及质量大大的提高了,对工程的整体质量提供非常有力的保障,整个施工的工期缩短了,在节约工程的施工成本上非常明显,并且这种处理方式在对软土层的深度要求上,没有那么苛刻,交付工程的质量既能保证合格,又保证了在交付之后的工程在使用过程中耐久性。无排水砂垫层真空预压法不断发展成熟,施工单位越来越多的采用它,在今后,无排水砂垫层真空预压法会成为软土地基处理的最主要方式。
结语:
在软土地区进行的施工,路基是路面工程的基础,对路面来说具有支撑作用。路基在施工过程中的稳定性与建成之后差异沉降、剩余沉降是工程建设人员极其关注的问题,而地基处理技术作为解决此问题的一个主要手段,目前
来说对软土地基处理的方法有许多多,对路基工程的施工、设计和养护管理引起重视,是公路安全畅通得到保证的基本要求,应用中要因地制宜,根据所处路段的实际情况订出较为合理的方案,应选择合理的检测手段检测地基,使工程施工质量得到保障。
参考文献:
[1]冯仲仁,姚爱民.高速公路软基处理方案的多层次模糊决策[J].岩石力学与工程学报,2002.
[2]赵明华,杨明辉,吴亚中,等.土工格室+碎石桩复合地基承载机理及其试验研究[J].公路交通科技,2005.
[3]赵明华,杨明辉,吴亚中,等.土工格室+碎石桩复合地基承载机理及其试验研究[J].公路交通科技,2005.