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摘要:在工程建设中,可能会遇到软土地基问题。软土地基具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等不利的工程性质,导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求,因此,需要对地基进行人工加固处理。处理软土地基有多种方法,如果处理不当,就会直接造成建筑物、构筑物过量沉降,建筑物、构筑物出现开裂、沉陷等危害,将造成重大损失。
关键词:市政道路施工;软土地基;处理措施
引言
软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因,因此对软土地基处理恰当与否,不仅影响工程的投资,而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。处理软土地基有多种方法,如果处理不当,就会直接造成建筑物、构筑物过量沉降,建筑物、构筑物出现开裂、沉陷等危害,将造成重大损失。
一、软土地基常见危害分析
软土的特殊性对软土路基产生一定的危害,分析起来主要包括以下两个方面:一方面,软土路基强度及稳定性差,当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及桥台破坏;另一方面,流变性显著,当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,造成路面开裂破坏,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,直接影响到交工后道路的使用。
二、市政道路软土地基处理原则
我国软土多分布在江河湖海等处,但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同,厚度不一,性质各异,因此不能一律对待,首先应查明各地区特点和地质、土质条件,有针对性的进行有效对策,作出合理的处理。
1、软土地区的地质情况首先要弄清楚,工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深,在施工时一旦发现,可作些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。
2、设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。
3、所用材料数量要够、质量要保证;施工机械数量、规格、性能均要满足要求。
4、施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,以保证良好的质量,软土地段特别要注意控制填土速率,避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。
最后是通过改善动力性能,从根本上避免由于变形震陷、液化震动对稳定性造成的影响,在降低土的膨胀性、沉陷性造成的变形地基的环境下,减少对建筑物的损坏。
三、市政道路工程软土路基施工处理措施分析
在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基,因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料,提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同,出现局部地基承载力达不到设计要求,或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅,原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆,弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:
1、换土垫层法。将基础底面以下3米范围内的软弱土或不良土挖去,以质地坚硬、强度较高、性能稳定、压缩性较小、具有抗侵蚀性的砂、砾、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,形成良好的人工地基。垫层能有效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。适用于各种软弱土及山地不良地基的浅层处理。使用的主要材料:砂、砾石、石渣、粉煤灰、矿渣等。使用的主要机械设备:人工挖土或机械挖土、垫层材料运输、压实或夯实机械。
2、抛石挤淤法。适用于湖塘、河流或积水洼池、常年积水且不宜抽干,软土层厚度薄的情况。此法采用的片石不宜小于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,使淤泥向两侧挤出,片石抛出水面后应用小石块填塞垫平,以重型压路机碾压,其上铺设反滤层,再进行填土。有时候为了防止水分浸入路基中,也要对路基边坡进行防护。处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20-50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50-80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。
3、碎石盲沟。一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。处理方法:首先沿道路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150×150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿道路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30-50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。
4、排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。
四、结束语
综上所述,在软土地基处理中,为了确保地基的稳定性,除了要整合处理特点、使用效果与适用性外,还必须根据施工条件、气候环境、可靠性、经济型,灵活运用现代施工工艺、技术和方法,并且做好现场试验,以保障处治方式与可靠性。
参考文献
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