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【摘 要】在市政道路建设过程中,软土地基处理已成为保障道路施工质量的重要环节。新时期下,市政道路建设的理念与技术都有了突飞猛进的发展,基于当前软地基的加固处理的现状,结合自身工作经验,对多种软地基处理技术进行分析,并提出要在充分考虑各影响因素基础上,科学合理的选择地基处理方法,以确保地基处理的安全性与稳定性,为实际工程提供参考。
【关键词】市政道路;软土地基;处理方法
引言
随着社会经济和人们生活水平的发展,国家加大了对市政道路等基础道路建设的发展力度,对于市政道路等级设计及路况指标的选用等也提出了更高的要求。
由于我国地域辽阔,在软地基上修筑路基的情况无可避免,所以当遇到这一情况时,采取何种方法有效进行处理,才是确保工程质量、降低工程造价、提高施工进度的关键。
一、市政道路软地基的特性
本文就市政道路软地基处理方法及技术进行综合分析,并结合地基处理施工的实际情况,提出软地基处理所需注意的事项,为地基处理的相关方法与技术的应用提供必要的理论指导。因为软土地基存在着许多不同点,在我国公路施工过程中,软土地基较为常见,因此根据相关的实际经验以及我国公认的一些特点,简单分析一下软土地基的相关特性。
1、软土的高水分性
相比于常见的地基土质,软土地基本身有一个很鲜明的特点的,就是软土中含有极高的水分,最高可达到71%的惊人含量,其中水分量超高的土壤已经可以像水一样进行流动。这里大家就可以明白,在可以流动的土壤上层施工,若是不进行相应的加固处理,想要搭架无异于痴人说梦。
2、极强的压缩能力
软土地基的压缩系数一般为0.6--1.1MPa,通常情况下,软土地基的液限和压缩系数之间成正比的关系,也就是说液限越大,压缩系数也越大。这里需要注意,软土当中会有一部分黏土没有完全固结,有部分粘土完全固结,看起来似乎不一样,土质存在区别,但实际上两者都拥有着极强的压缩能力,施工中的很多麻烦问题都是由这点产生的。
3、较差的渗透能力
软土的渗透能力不好,在土壤固结成块的时候,还有沙土的黏土要比软土固结的快。这是因为软土本身就是纯粹的黏土,黏土的渗透性系数又非常的低,哪怕是在重压之下,软土中的土壤固结成块的速度也不会快多少。如果软土中的土壤还有充足的有机物,排水通道就会被有机物产生的气泡堵塞住,这样渗透能力还会继续下降。
4、较低的抗剪能力
黏土抗剪能力极低,这方面软土和黏土之间根本没有什么区别,要知道软土地基的抗剪能力直接影响到路基的排水能力,因此针对软土这点性能,施工单位在施工之前就要做好相关的处理,否则会对后期建筑的正常使用造成严重的困扰,也会埋下一些质量隐患。
二、软地基处理技术的发展与应用现状
1、软地基处理技术的发展
随着我国各项经济基础设施的建设,土木工程发展迎来高峰期,各种软地基处理技术也得以发展提高,为推动社会发展、创造经济效益具有重要意义。软地基处理方法的选择,要根据工程所处的地质环境与条件来确定。近年来,在改革开放的市场环境下,国外先进的软土地基处理技术被引进到国内,并在实际工程中得到具体应用,如强夯法、振冲法、深层搅拌法、排水固结法、高压喷射注浆法、EPS超轻质填料法等。与此同时,我国工程建设人员在工程实践中不断总结,推出了不少新的地基处理技术,如真空预压法、刚性桩复合地基法、孔内夯扩碎石桩法、低强度桩复合地基法、锚杆静压桩法等,推动了地基处理的长足发展。
2、软地基处理技术的应用现状
2.1强夯法和强夯置换法
强夯法为达到使软土层固结的目的,往往利用重锤夯击土层。这一地基处理方法因设备简单、施工快捷、效果显著等特点,从而在工程中得到廣泛应用。
强夯法又分为强夯挤密法和强夯置换法,二者虽都用于软土地基加固,但其加固机理及应用范围不相同:强夯挤密法多用于碎石土、砂土、饱和度低的杂填土、粘性土、素填土等地基的加固处理,通常来说,强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10的土,强夯法是否适用于处理有竖向排水系统的软黏土地基,目前尚存争议。强夯置换法适用于处理厚度在6m以下的软黏土层,碎石桩体与周围土体形成的复合地基,经实践证明已取得较好的加固效果。
2.2排水固结法
排水固结法又称预压法,多适用于淤泥、冲填土、淤泥质土等饱和黏性土地基。排水固结法工作原理如下:在荷载作用下,饱和黏性土的孔隙比减小,孔隙中的水逐渐被挤出,随着孔隙水压力的消散,有效应力提升,粘性土地基强度随之增加。由于袋装砂井和塑料排水带的长细比大,出于对井阻影响的考虑,非理想井固结理论及其工程技术得以发展,真空预压法被提出并得到广泛应用,先后在上海、广州、天津等地工程中应用。
2.3深层搅拌法
深层搅拌法是通过特制机械,在地基中就地将软地基土与固化剂强制搅拌,使软粘土硬结成桩的地基加固方法。其中固化剂多为水泥或石灰,若为粉体时则称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法主要处理地基范围包括淤泥、淤泥质土等含水量高的地基,以及承载力特征值低于120kPa的粉土、黏性土等软土地基。
2.4高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是利用钻机钻孔,将带有特殊喷嘴的注浆管插入预定深度土层,以高压喷射流冲击破坏土体,使固化浆液与土体混合,使软土地基凝结加固的方法。高压喷射注浆法多用于淤泥、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基的处理。
2.5加筋地基
加固地基是在施工过程中,将一定范围的软土地基挖除,然后采用土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层进行填充,并逐层铺设,以此作为地基持力层,来达到改善地基承载力的方法。施工时要注意埋设方式与数量要满足施工规范要求。 2.6静动力排水固结法
静动力排水固结法是近年来新兴发展起来的一种软地基处理技术,在强夯法基础上改进夯击机具,与排水固结法中的排水体系相结合。
三、软地基处理时要考虑的因素
1、地基状况
首先要判断土质条件,若是黏性土则采用压实法,黏土一经扰动会导致强度降低,因此在施工中要尽可能的减小对地基的扰动;若是可能发生液化的砂性土,则一般采用挤实砂桩法或振动压实法。其次看地基构成情况,软土层较浅时通常采用换填法,对土层表层进行处理;若软土层较厚,就需要采用其他方法配合表层处理法,如软土层较薄且夹有砂层的,则可以采用表层处理法、荷載压重法等;软土层厚且无砂层的,因排水距离长,其固结沉降时间也较长,强度也会有所增长。
2、市政道路等级要求的道路性质
市政道路等级一定程度上也决定着软地基处理技术的选择。一般来说,市政道路道路设计等级越高,对于道路平整度的要求也会越高,就要求采取强有力的软地基处理措施。反之,市政道路等级较低时,出于降低施工成本的考虑,一般就简易的对路面进行铺设,待地基沉降结束后,在对市政道路路面进行常规处理。路堤设计宽度与高度也是影响地基处理方法选择的重要因素。一般来说,设计路堤越宽越高,则对地基底部产生的压力也会越大,从而引起地基深处的较大沉降。对于宽而低的路堤,若采用换填法则可能导致局部受破坏;若设计高度大但稳定性不足的路堤时,采用压重法将受到很大限制。
结束语
综上所述,市政道路软地基处理要坚持“因地制宜”的原则,不同类型软土地基其处理方法也是不一样的。在市政道路工程建设时,基于对各种软基处理技术原理的把握,根据该工程所处土质条件、地基类型、施工预算、市政道路等级等综合分析和确定地基处理方法,以达到最好的处理效果。
参考文献:
[1]黄家成.道路施工中软土地基处理技术研究[J].才智.2010(23)
[2]李永生;邹小毛.桥梁施工中软土地基的施工技术[J].中国水运(下半月).2013(08)
[3]魏斌;叶方莉.软土地基的路基施工方法[J].科技传播.2011(18)
[4]高国华.软土路基地基施工方法浅析[J].科技传播.2010(07)
【关键词】市政道路;软土地基;处理方法
引言
随着社会经济和人们生活水平的发展,国家加大了对市政道路等基础道路建设的发展力度,对于市政道路等级设计及路况指标的选用等也提出了更高的要求。
由于我国地域辽阔,在软地基上修筑路基的情况无可避免,所以当遇到这一情况时,采取何种方法有效进行处理,才是确保工程质量、降低工程造价、提高施工进度的关键。
一、市政道路软地基的特性
本文就市政道路软地基处理方法及技术进行综合分析,并结合地基处理施工的实际情况,提出软地基处理所需注意的事项,为地基处理的相关方法与技术的应用提供必要的理论指导。因为软土地基存在着许多不同点,在我国公路施工过程中,软土地基较为常见,因此根据相关的实际经验以及我国公认的一些特点,简单分析一下软土地基的相关特性。
1、软土的高水分性
相比于常见的地基土质,软土地基本身有一个很鲜明的特点的,就是软土中含有极高的水分,最高可达到71%的惊人含量,其中水分量超高的土壤已经可以像水一样进行流动。这里大家就可以明白,在可以流动的土壤上层施工,若是不进行相应的加固处理,想要搭架无异于痴人说梦。
2、极强的压缩能力
软土地基的压缩系数一般为0.6--1.1MPa,通常情况下,软土地基的液限和压缩系数之间成正比的关系,也就是说液限越大,压缩系数也越大。这里需要注意,软土当中会有一部分黏土没有完全固结,有部分粘土完全固结,看起来似乎不一样,土质存在区别,但实际上两者都拥有着极强的压缩能力,施工中的很多麻烦问题都是由这点产生的。
3、较差的渗透能力
软土的渗透能力不好,在土壤固结成块的时候,还有沙土的黏土要比软土固结的快。这是因为软土本身就是纯粹的黏土,黏土的渗透性系数又非常的低,哪怕是在重压之下,软土中的土壤固结成块的速度也不会快多少。如果软土中的土壤还有充足的有机物,排水通道就会被有机物产生的气泡堵塞住,这样渗透能力还会继续下降。
4、较低的抗剪能力
黏土抗剪能力极低,这方面软土和黏土之间根本没有什么区别,要知道软土地基的抗剪能力直接影响到路基的排水能力,因此针对软土这点性能,施工单位在施工之前就要做好相关的处理,否则会对后期建筑的正常使用造成严重的困扰,也会埋下一些质量隐患。
二、软地基处理技术的发展与应用现状
1、软地基处理技术的发展
随着我国各项经济基础设施的建设,土木工程发展迎来高峰期,各种软地基处理技术也得以发展提高,为推动社会发展、创造经济效益具有重要意义。软地基处理方法的选择,要根据工程所处的地质环境与条件来确定。近年来,在改革开放的市场环境下,国外先进的软土地基处理技术被引进到国内,并在实际工程中得到具体应用,如强夯法、振冲法、深层搅拌法、排水固结法、高压喷射注浆法、EPS超轻质填料法等。与此同时,我国工程建设人员在工程实践中不断总结,推出了不少新的地基处理技术,如真空预压法、刚性桩复合地基法、孔内夯扩碎石桩法、低强度桩复合地基法、锚杆静压桩法等,推动了地基处理的长足发展。
2、软地基处理技术的应用现状
2.1强夯法和强夯置换法
强夯法为达到使软土层固结的目的,往往利用重锤夯击土层。这一地基处理方法因设备简单、施工快捷、效果显著等特点,从而在工程中得到廣泛应用。
强夯法又分为强夯挤密法和强夯置换法,二者虽都用于软土地基加固,但其加固机理及应用范围不相同:强夯挤密法多用于碎石土、砂土、饱和度低的杂填土、粘性土、素填土等地基的加固处理,通常来说,强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10的土,强夯法是否适用于处理有竖向排水系统的软黏土地基,目前尚存争议。强夯置换法适用于处理厚度在6m以下的软黏土层,碎石桩体与周围土体形成的复合地基,经实践证明已取得较好的加固效果。
2.2排水固结法
排水固结法又称预压法,多适用于淤泥、冲填土、淤泥质土等饱和黏性土地基。排水固结法工作原理如下:在荷载作用下,饱和黏性土的孔隙比减小,孔隙中的水逐渐被挤出,随着孔隙水压力的消散,有效应力提升,粘性土地基强度随之增加。由于袋装砂井和塑料排水带的长细比大,出于对井阻影响的考虑,非理想井固结理论及其工程技术得以发展,真空预压法被提出并得到广泛应用,先后在上海、广州、天津等地工程中应用。
2.3深层搅拌法
深层搅拌法是通过特制机械,在地基中就地将软地基土与固化剂强制搅拌,使软粘土硬结成桩的地基加固方法。其中固化剂多为水泥或石灰,若为粉体时则称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法主要处理地基范围包括淤泥、淤泥质土等含水量高的地基,以及承载力特征值低于120kPa的粉土、黏性土等软土地基。
2.4高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是利用钻机钻孔,将带有特殊喷嘴的注浆管插入预定深度土层,以高压喷射流冲击破坏土体,使固化浆液与土体混合,使软土地基凝结加固的方法。高压喷射注浆法多用于淤泥、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基的处理。
2.5加筋地基
加固地基是在施工过程中,将一定范围的软土地基挖除,然后采用土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层进行填充,并逐层铺设,以此作为地基持力层,来达到改善地基承载力的方法。施工时要注意埋设方式与数量要满足施工规范要求。 2.6静动力排水固结法
静动力排水固结法是近年来新兴发展起来的一种软地基处理技术,在强夯法基础上改进夯击机具,与排水固结法中的排水体系相结合。
三、软地基处理时要考虑的因素
1、地基状况
首先要判断土质条件,若是黏性土则采用压实法,黏土一经扰动会导致强度降低,因此在施工中要尽可能的减小对地基的扰动;若是可能发生液化的砂性土,则一般采用挤实砂桩法或振动压实法。其次看地基构成情况,软土层较浅时通常采用换填法,对土层表层进行处理;若软土层较厚,就需要采用其他方法配合表层处理法,如软土层较薄且夹有砂层的,则可以采用表层处理法、荷載压重法等;软土层厚且无砂层的,因排水距离长,其固结沉降时间也较长,强度也会有所增长。
2、市政道路等级要求的道路性质
市政道路等级一定程度上也决定着软地基处理技术的选择。一般来说,市政道路道路设计等级越高,对于道路平整度的要求也会越高,就要求采取强有力的软地基处理措施。反之,市政道路等级较低时,出于降低施工成本的考虑,一般就简易的对路面进行铺设,待地基沉降结束后,在对市政道路路面进行常规处理。路堤设计宽度与高度也是影响地基处理方法选择的重要因素。一般来说,设计路堤越宽越高,则对地基底部产生的压力也会越大,从而引起地基深处的较大沉降。对于宽而低的路堤,若采用换填法则可能导致局部受破坏;若设计高度大但稳定性不足的路堤时,采用压重法将受到很大限制。
结束语
综上所述,市政道路软地基处理要坚持“因地制宜”的原则,不同类型软土地基其处理方法也是不一样的。在市政道路工程建设时,基于对各种软基处理技术原理的把握,根据该工程所处土质条件、地基类型、施工预算、市政道路等级等综合分析和确定地基处理方法,以达到最好的处理效果。
参考文献:
[1]黄家成.道路施工中软土地基处理技术研究[J].才智.2010(23)
[2]李永生;邹小毛.桥梁施工中软土地基的施工技术[J].中国水运(下半月).2013(08)
[3]魏斌;叶方莉.软土地基的路基施工方法[J].科技传播.2011(18)
[4]高国华.软土路基地基施工方法浅析[J].科技传播.2010(07)