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如东县交通工程有限责任公司
摘要:路基是公路的基础,其重要性不言而喻,一旦路基出现质量问题,势必会对整个公路结构造成影响,尤其是路基病害发生位置处的路面也相应的会出现各种问题,这对行车安全带来了一定程度的影响。从某种角度上讲,路基病害是各种路面病害的根源,只有彻底解决路基病害问题,才能使公路整体结构保持良好的状态,这对于确保行车安全意义重大,并且也能降低公路养护维修的费用,经济效益也十分显著。为此,必须采取有效地措施对路基病害问题加以解决,这是目前公路工程建设中亟待解决的主要问题之一。
关键词:公路路基;病害;处理
公路的组成包括路基、路面、桥涵、隧道防护工程、排水设备和山区特殊构造物。路基作为公路的主要工程结构物,不仅是整个道路工程的基础,更是保证路面质量的关键。不同地区由于其土质结构的不同,产生的路基病害也是多种多样的。路基通病往往导致路基不能正常承受上部荷载。在施工中必须充分认识到路基通病的存在,并采取积极的防治措施,保证路基具有足够的强度、稳定性和耐久性。
1公路路基的病害类型
1.1 路基变形
在立交桥互通匝道处填方或者深填、高填、半填半挖,路基通常会在通车一段时间之后出现下沉现象。究其主要原因,一方面是材料因素,例如最大干容重及最佳含水量测量有误、材料的压缩系数偏大、粘性土的塑性指数偏高等;另一方面是施工因素,例如没有控制好压实度、施工措施不当、分层过厚以及没控制好含水量等。
1.2 路基沿边坡滑动
在路基自重和行车反复荷载的作用下,整个路基会沿着倾斜的原地面向下滑动,路基整体会失去稳定。发生路基沿坡滑动的原因有两方面:一是设计不合理,二是施工经验不足。由于上述两个认识误区的存在,导致在公路建设过程中高填深挖路基增多,高边坡和高路堤增多,随之也就造成了路基沿坡滑动病害的增多。
1.3 边坡滑塌
滑坡是指一部分土体在重力作用下沿某一滑动面发生滑动,这种破环主要由不良地质条件造成;而塌方则是由于土质边坡向下移动造成,这种破坏主要是由施工不当引起的。岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如软弱岩石以应力控制型失稳为主,而坚硬岩石边坡失稳则以崩塌和结构面控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高;反之,边坡稳定性越差。
1.4 路基沉陷
在软土地基上修建公路路基比较容易发生沉陷,主要因为软土具有含水量大、抗剪强度较低、承载能力低下的特性。造成路基沉陷的原因很多,既有设计方面的原因也有施工和工程地质等方面的原因。对路基、边坡稳定性产生明显影响的活动主要包括削坡、坡顶加载、地下开挖等;另外,养护不善也会造成路基沉陷、边坡失稳。
2 常见路基病害的处理方法
2.1 强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与枯性上、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与钻性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规摸及建筑类型确定。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等,并分层夯实至設计要求的密实程度,作为地基的持力层。换填法适于浅层地基处理,处理深度可达2一3米。提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
2.2 砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载能力提高,压缩性降低。当被加固土为液化地基时,由于土的空隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化。加速软土的排水固结,提高地基承载力。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配,以确保加固深度范围内土体任一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300-500mm厚的土层。开挖基坑时,应将上部质量较差桩段挖去。施工中应保证搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%;桩位偏差不得大于 50mm,桩直径和桩长不得小于设计值。
2.3 高压喷射注浆法
适用干处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。高压喷射注浆法方案确定后,应进行现场试验、试验性施工或很据工程经验确定施工参数及工艺。
2.4 预压法
适用干处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和枯性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小干4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
2.5 夯实水泥土桩法
适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。夯填桩孔时,宜选用机械夯实。分段夯填时,夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定。混合料的压实系数 C不应小于0 .93。土料中有机质含量不得超过5%,不得含有冻土或膨胀土,使用时应过10--20 mm筛,混合料含水量应满足土料的最优含水量Wop。其允许偏差不得大于士 2%。土料与水泥应拌和均匀,水泥用量不得少于按配比试验确定的重量。
2.6 水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)法
适用干处理枯性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。当天然地基土具有良好挤密效果的砂土、粉土时,成桩过程的振动可使地基土大大挤(振)密,有时承载力可提高 2 倍以上;对塑性指数高的饱和软粘土,成桩时土的挤密作用微乎其微,几乎等干零,承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。
2.7 石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、秦填土和杂填土等地基,可处理的深度为5-15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法。当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。当地基上的含水量大于24%,饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。
2.8 柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基。柱锤冲扩桩法就是反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔,然后分层填料夯实形成扩大桩体,与桩间土组成复合地基的地基处理方祛。在成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用及固结作用,使得桩孔内的土被挤向四周,桩间土得以挤密。然后将备好的填充物分层填入桩孔内,并分层夯实至施工地面。
3结论
地基处理方法很多,但需要设计和勘探单位确定,分析研究掌握各有关自然因素的变化规律及对路基结构稳定性的影响,从而针对当地的实际情况,采取有效的工程措施.防治路基病害的的发生。。
参考文献:
[1]宋修广,张宏博,弋晓明等.公路路基病害机理及预防性养护处治技术研究进展[C]/中国公路学会养护与管理分会成立大会论文集
[2]丁圣明.公路路基病害预防和治理研究[J]. 中国新技术新产品
[3]许维贞.黄土地区新建线路基床病害成因与整治[J].铁道建筑
摘要:路基是公路的基础,其重要性不言而喻,一旦路基出现质量问题,势必会对整个公路结构造成影响,尤其是路基病害发生位置处的路面也相应的会出现各种问题,这对行车安全带来了一定程度的影响。从某种角度上讲,路基病害是各种路面病害的根源,只有彻底解决路基病害问题,才能使公路整体结构保持良好的状态,这对于确保行车安全意义重大,并且也能降低公路养护维修的费用,经济效益也十分显著。为此,必须采取有效地措施对路基病害问题加以解决,这是目前公路工程建设中亟待解决的主要问题之一。
关键词:公路路基;病害;处理
公路的组成包括路基、路面、桥涵、隧道防护工程、排水设备和山区特殊构造物。路基作为公路的主要工程结构物,不仅是整个道路工程的基础,更是保证路面质量的关键。不同地区由于其土质结构的不同,产生的路基病害也是多种多样的。路基通病往往导致路基不能正常承受上部荷载。在施工中必须充分认识到路基通病的存在,并采取积极的防治措施,保证路基具有足够的强度、稳定性和耐久性。
1公路路基的病害类型
1.1 路基变形
在立交桥互通匝道处填方或者深填、高填、半填半挖,路基通常会在通车一段时间之后出现下沉现象。究其主要原因,一方面是材料因素,例如最大干容重及最佳含水量测量有误、材料的压缩系数偏大、粘性土的塑性指数偏高等;另一方面是施工因素,例如没有控制好压实度、施工措施不当、分层过厚以及没控制好含水量等。
1.2 路基沿边坡滑动
在路基自重和行车反复荷载的作用下,整个路基会沿着倾斜的原地面向下滑动,路基整体会失去稳定。发生路基沿坡滑动的原因有两方面:一是设计不合理,二是施工经验不足。由于上述两个认识误区的存在,导致在公路建设过程中高填深挖路基增多,高边坡和高路堤增多,随之也就造成了路基沿坡滑动病害的增多。
1.3 边坡滑塌
滑坡是指一部分土体在重力作用下沿某一滑动面发生滑动,这种破环主要由不良地质条件造成;而塌方则是由于土质边坡向下移动造成,这种破坏主要是由施工不当引起的。岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如软弱岩石以应力控制型失稳为主,而坚硬岩石边坡失稳则以崩塌和结构面控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高;反之,边坡稳定性越差。
1.4 路基沉陷
在软土地基上修建公路路基比较容易发生沉陷,主要因为软土具有含水量大、抗剪强度较低、承载能力低下的特性。造成路基沉陷的原因很多,既有设计方面的原因也有施工和工程地质等方面的原因。对路基、边坡稳定性产生明显影响的活动主要包括削坡、坡顶加载、地下开挖等;另外,养护不善也会造成路基沉陷、边坡失稳。
2 常见路基病害的处理方法
2.1 强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与枯性上、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与钻性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规摸及建筑类型确定。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等,并分层夯实至設计要求的密实程度,作为地基的持力层。换填法适于浅层地基处理,处理深度可达2一3米。提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
2.2 砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载能力提高,压缩性降低。当被加固土为液化地基时,由于土的空隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化。加速软土的排水固结,提高地基承载力。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配,以确保加固深度范围内土体任一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300-500mm厚的土层。开挖基坑时,应将上部质量较差桩段挖去。施工中应保证搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%;桩位偏差不得大于 50mm,桩直径和桩长不得小于设计值。
2.3 高压喷射注浆法
适用干处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。高压喷射注浆法方案确定后,应进行现场试验、试验性施工或很据工程经验确定施工参数及工艺。
2.4 预压法
适用干处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和枯性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小干4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
2.5 夯实水泥土桩法
适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。夯填桩孔时,宜选用机械夯实。分段夯填时,夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定。混合料的压实系数 C不应小于0 .93。土料中有机质含量不得超过5%,不得含有冻土或膨胀土,使用时应过10--20 mm筛,混合料含水量应满足土料的最优含水量Wop。其允许偏差不得大于士 2%。土料与水泥应拌和均匀,水泥用量不得少于按配比试验确定的重量。
2.6 水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)法
适用干处理枯性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。当天然地基土具有良好挤密效果的砂土、粉土时,成桩过程的振动可使地基土大大挤(振)密,有时承载力可提高 2 倍以上;对塑性指数高的饱和软粘土,成桩时土的挤密作用微乎其微,几乎等干零,承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。
2.7 石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、秦填土和杂填土等地基,可处理的深度为5-15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法。当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。当地基上的含水量大于24%,饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。
2.8 柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基。柱锤冲扩桩法就是反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔,然后分层填料夯实形成扩大桩体,与桩间土组成复合地基的地基处理方祛。在成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用及固结作用,使得桩孔内的土被挤向四周,桩间土得以挤密。然后将备好的填充物分层填入桩孔内,并分层夯实至施工地面。
3结论
地基处理方法很多,但需要设计和勘探单位确定,分析研究掌握各有关自然因素的变化规律及对路基结构稳定性的影响,从而针对当地的实际情况,采取有效的工程措施.防治路基病害的的发生。。
参考文献:
[1]宋修广,张宏博,弋晓明等.公路路基病害机理及预防性养护处治技术研究进展[C]/中国公路学会养护与管理分会成立大会论文集
[2]丁圣明.公路路基病害预防和治理研究[J]. 中国新技术新产品
[3]许维贞.黄土地区新建线路基床病害成因与整治[J].铁道建筑