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摘要:本文就目前道路软土地基在施工中常用的处理技术的要点进行分析和概述,以期能够更好的提高我国交通道路建设的质量和安全,促进道路交通行业的平稳、快速发展。
关键词:道路工程;软土地基;处理技术.
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
所谓软土地基,通常指的是那些含水量高、压缩性强、孔隙比大的软土地层。在交通道路工程的施工工程中,软土地基如果处理不好,就极容易导致道路在施工中或着建成后出现沉降现象,使得道路的使用性能和使用寿命下降。因此,为了避免道路沉降等现象的发生,提高道路软土地基的稳定性和固结度,以及道路工程的整体施工质量和使用寿命,在进行道路的施工建设时,必须对软土地基进行必要的处理。本文就目前道路软土地基在施工中常见的处理技术的要点进行分析和概述,以期提高我国交通道路建设的质量和安全,促进我国道路交通事业的高效、平稳、舒适、安全、可持续发展。
一、软土及软土地基的概述
1、 软土的含义
软土主要指的是在湖沼、滨海、谷地以及河滩沉积等地区的孔隙比较大、天然含水量较高、抗剪强度较低、压缩性较高的细粒土。
软土通常具备以下几个方面的特点,即:土层层状分布复杂、天然含水量较高、透水性差、抗剪强度较低、孔隙比较大、压缩性高、灵敏度高、固结时间长、固结系数小、扰动性大、各层之间物理力学性质相差较大等。
2、 软土地基的特点
1)侧向变形大。就是指它的变形率比一般的土体要大,同时,在同等条件下发生侧向变形同竖向变形的比值也要大于一般的土体。
2)变形量大。软土地基的土质大多是淤质土或淤泥,其土体的含水量较大,导致水份不易自流出来,从而造成地基的变形量加大。
3)压缩稳定的时间长。软土虽然是以粘粒为主,且孔隙比大,但每个孔隙的直径较细,使得孔中的水份很难流动,造成透水性较低。当饱和土受到荷载作用时,土体中的水份不能尽快的排除,使得变形的时间缓慢,通常它的变形要经过几年甚至是几十年。
二、道路工程软土地基的处理技术方法
1、 道路软土地基表层的处理技术
对软土地基表层的处理技术主要有四种方法,即:
1) 换土垫层技术
换土垫层技术是将基础下一定深度内的软弱土层挖去,回填强度较高的砂、灰土或碎石等,并夯至密实的一种地基处理方法。常用的垫层有:砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。
垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,而且应符合经济合理的原则。其设计内容主要是确定断面的合理厚度和宽度。对于垫层,既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。
在进行换土垫层施工时,要注意以下几点:第一,垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。密实方法常用的有振动法、水撼法、根压法等。这些方法都要求控制一定的含水量,分层铺砂厚约 200~300mm,逐层振密或压实,并应将下层的密实度检验合格后,方可进行上层施工。第二,垫层的砂料必须具有良好的压实性。砂料的不均匀系数不能小于5,以中粗砂为好,容许在砂中掺入一定数量的碎石,但要分布均匀。第三,开挖基坑铺设垫层时,必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。基坑开挖后应及时回填,不应暴露过久或浸水,并防止践踏坑底。当采用碎石垫层时,应在坑底先铺一层砂垫底,以免碎石挤入土中。
2) 表层排水技术
有些道路工程的软土路基虽然含水量较大,但是其土质较好,因此在施工中通常做表层的排水处理。在进行道路软土路基的填筑之前,要先在地表进行沟槽的开挖,在施工过程中要排除地表水,从而降低表层的含水量。要采用透水性较好的砂砾材料进行沟槽的回填,以便能够充分发挥其盲沟的作用。在布设水沟时,要全面、详细的考察工程周边的地质地形情况,科学、合理的设计布设方案,以确保道路排水的通畅。水沟的断面尺寸通常是深度在0.5m~1.0m之间,宽度为0.5m,横向的盲沟间距一般为10m~15m之间,纵向的盲沟则沿着道路的纵深方向进行开挖。在回填盲沟时一般采用砂砾材料进行施工,在盲沟中埋设了孔管的,则必须用过滤材料加以保护。
3) 添加剂技术
有些道路工程的软土路基是粘性土的表层,这时就要通过向表层土中掺入相应的添加剂来改善软土地基的强度特性和压缩性能。常用的添加剂包括水泥、熟石灰、生石灰等。通过添入这些材料,可以使土壤产生团聚效应以及化学性的固结,从而降低土壤的含水量,提升地基的稳定性。
4) 铺垫材料技术
这种技术主要是在道路工程的软土路基表层中铺设上一层或着多层的土工织物,通过利用土工织物在抗拉强度、整体连续性、耐腐蚀性以及施工操作上的优势,改善软土地基结构的稳定性和坚固性,提高道路地基的承载能力,进而避免道路路基在进行填筑后出现不均匀沉降等问题。常用的铺垫材料通常是土工格栅和编织土工布等。
2、道路软土地基深层的处理技术
1) 挤密振密技术
这种技术主要是通过对地基的深层土壤进行振动或者挤密处理,来提高深层软土地基的牢固性和稳定性。这种技术在砂桩施工中应用较多。砂桩是指通过打桩机将地基中松散的人工填土或砂性土经过振动、冲击、灌填而形成的桩体。对深层软土地基进行挤密振密技术的处理,能够有效的提高道路地基中土体的密度,增强和改善软土地基的整体稳定性和承载性,从而降低了软土地基出现沉降的概率,避免地基出现液化性或者湿陷性。目前,挤密振密技术主要应用于砂土地基的挤密以及加固可液化粉土的地基。在施工的过程中,它通常是与预压技术结合使用的,其效果在软弱粘性土的道路地基处理中表现突出。
2) 水泥搅拌桩加固技术
这种技术方法的原理主要是把水泥通过相应的机械设备喷入需要处理的道路软土地基之中,并不断的进行上下方向的搅拌,使其达到均匀。由于水泥加固土的相关化学物理反应,使得土壤和水泥在混合搅拌过程中会发生水解水化反应,使其形成凝胶体,并最终形成一种稳定性良好的结构。水泥搅拌桩加固技术能够有效的提高道路软土地基中土体的稳定性和整体的结构强度,提升道路软土地基的使用承载力性能。在施工的过程中,必须要根据试验确定的准确技术参数对加固柱进行施工,并严格控制钻机的喷粉高程、下钻深度、停灰面积等,从而保证搅拌桩的长度满足施工的需求。要确保水泥泵送过程的连续性,保证将固化剂的用量误差控制在l%以内。当搅拌完成后,要将钻头提离地面,并开启空压机清除喷咀和管道当中的残留物。
3) 排水固结技术
有些道路工程的软土地基厚度较大,属于冲填土地基或者饱和软土地基,这时就要利用排水固结技术进行处理。通过改良地基的排水条件,架设垂直排水井等措施对软土地基作加压抽水抽气渗电处理,以提高软土地基的强度和承载力,避免地基不均匀沉降现象的发生。
结语:
软土地基的加固处理是交通道路施工当中的一个重点问题,也是难点问题。因此,施工单位及人员在进行交通道路软土地基的加固施工时,要反复调整、仔细琢磨,不断的在实践中积累和总结经验。通过采用各种不同的加固技术和质量控制措施,提高软土地基加固施工的效果,从而不断促进我国交通道路事业的长足、稳健发展。
参考文献:
[1] 章俊生,程怀江.交通道路软土地基常用的处理方法[J].科技与生活,2011(02)
[2] 昂剑锋.关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]. 中国水运(下半月). 2008(06)
[3] 王加明.公路软土地基处理技术探讨[J]. 科技信息(科学教研). 2008(16)
[4] 李爱明.结合实例分析公路軟土地基的处理技术[J]. 广东科技. 2008(03)
[5] 高迎俊.公路软土地基处理技术研究[J]. 交通世界(建养.机械). 2009(06).
关键词:道路工程;软土地基;处理技术.
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
所谓软土地基,通常指的是那些含水量高、压缩性强、孔隙比大的软土地层。在交通道路工程的施工工程中,软土地基如果处理不好,就极容易导致道路在施工中或着建成后出现沉降现象,使得道路的使用性能和使用寿命下降。因此,为了避免道路沉降等现象的发生,提高道路软土地基的稳定性和固结度,以及道路工程的整体施工质量和使用寿命,在进行道路的施工建设时,必须对软土地基进行必要的处理。本文就目前道路软土地基在施工中常见的处理技术的要点进行分析和概述,以期提高我国交通道路建设的质量和安全,促进我国道路交通事业的高效、平稳、舒适、安全、可持续发展。
一、软土及软土地基的概述
1、 软土的含义
软土主要指的是在湖沼、滨海、谷地以及河滩沉积等地区的孔隙比较大、天然含水量较高、抗剪强度较低、压缩性较高的细粒土。
软土通常具备以下几个方面的特点,即:土层层状分布复杂、天然含水量较高、透水性差、抗剪强度较低、孔隙比较大、压缩性高、灵敏度高、固结时间长、固结系数小、扰动性大、各层之间物理力学性质相差较大等。
2、 软土地基的特点
1)侧向变形大。就是指它的变形率比一般的土体要大,同时,在同等条件下发生侧向变形同竖向变形的比值也要大于一般的土体。
2)变形量大。软土地基的土质大多是淤质土或淤泥,其土体的含水量较大,导致水份不易自流出来,从而造成地基的变形量加大。
3)压缩稳定的时间长。软土虽然是以粘粒为主,且孔隙比大,但每个孔隙的直径较细,使得孔中的水份很难流动,造成透水性较低。当饱和土受到荷载作用时,土体中的水份不能尽快的排除,使得变形的时间缓慢,通常它的变形要经过几年甚至是几十年。
二、道路工程软土地基的处理技术方法
1、 道路软土地基表层的处理技术
对软土地基表层的处理技术主要有四种方法,即:
1) 换土垫层技术
换土垫层技术是将基础下一定深度内的软弱土层挖去,回填强度较高的砂、灰土或碎石等,并夯至密实的一种地基处理方法。常用的垫层有:砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。
垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,而且应符合经济合理的原则。其设计内容主要是确定断面的合理厚度和宽度。对于垫层,既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。
在进行换土垫层施工时,要注意以下几点:第一,垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。密实方法常用的有振动法、水撼法、根压法等。这些方法都要求控制一定的含水量,分层铺砂厚约 200~300mm,逐层振密或压实,并应将下层的密实度检验合格后,方可进行上层施工。第二,垫层的砂料必须具有良好的压实性。砂料的不均匀系数不能小于5,以中粗砂为好,容许在砂中掺入一定数量的碎石,但要分布均匀。第三,开挖基坑铺设垫层时,必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。基坑开挖后应及时回填,不应暴露过久或浸水,并防止践踏坑底。当采用碎石垫层时,应在坑底先铺一层砂垫底,以免碎石挤入土中。
2) 表层排水技术
有些道路工程的软土路基虽然含水量较大,但是其土质较好,因此在施工中通常做表层的排水处理。在进行道路软土路基的填筑之前,要先在地表进行沟槽的开挖,在施工过程中要排除地表水,从而降低表层的含水量。要采用透水性较好的砂砾材料进行沟槽的回填,以便能够充分发挥其盲沟的作用。在布设水沟时,要全面、详细的考察工程周边的地质地形情况,科学、合理的设计布设方案,以确保道路排水的通畅。水沟的断面尺寸通常是深度在0.5m~1.0m之间,宽度为0.5m,横向的盲沟间距一般为10m~15m之间,纵向的盲沟则沿着道路的纵深方向进行开挖。在回填盲沟时一般采用砂砾材料进行施工,在盲沟中埋设了孔管的,则必须用过滤材料加以保护。
3) 添加剂技术
有些道路工程的软土路基是粘性土的表层,这时就要通过向表层土中掺入相应的添加剂来改善软土地基的强度特性和压缩性能。常用的添加剂包括水泥、熟石灰、生石灰等。通过添入这些材料,可以使土壤产生团聚效应以及化学性的固结,从而降低土壤的含水量,提升地基的稳定性。
4) 铺垫材料技术
这种技术主要是在道路工程的软土路基表层中铺设上一层或着多层的土工织物,通过利用土工织物在抗拉强度、整体连续性、耐腐蚀性以及施工操作上的优势,改善软土地基结构的稳定性和坚固性,提高道路地基的承载能力,进而避免道路路基在进行填筑后出现不均匀沉降等问题。常用的铺垫材料通常是土工格栅和编织土工布等。
2、道路软土地基深层的处理技术
1) 挤密振密技术
这种技术主要是通过对地基的深层土壤进行振动或者挤密处理,来提高深层软土地基的牢固性和稳定性。这种技术在砂桩施工中应用较多。砂桩是指通过打桩机将地基中松散的人工填土或砂性土经过振动、冲击、灌填而形成的桩体。对深层软土地基进行挤密振密技术的处理,能够有效的提高道路地基中土体的密度,增强和改善软土地基的整体稳定性和承载性,从而降低了软土地基出现沉降的概率,避免地基出现液化性或者湿陷性。目前,挤密振密技术主要应用于砂土地基的挤密以及加固可液化粉土的地基。在施工的过程中,它通常是与预压技术结合使用的,其效果在软弱粘性土的道路地基处理中表现突出。
2) 水泥搅拌桩加固技术
这种技术方法的原理主要是把水泥通过相应的机械设备喷入需要处理的道路软土地基之中,并不断的进行上下方向的搅拌,使其达到均匀。由于水泥加固土的相关化学物理反应,使得土壤和水泥在混合搅拌过程中会发生水解水化反应,使其形成凝胶体,并最终形成一种稳定性良好的结构。水泥搅拌桩加固技术能够有效的提高道路软土地基中土体的稳定性和整体的结构强度,提升道路软土地基的使用承载力性能。在施工的过程中,必须要根据试验确定的准确技术参数对加固柱进行施工,并严格控制钻机的喷粉高程、下钻深度、停灰面积等,从而保证搅拌桩的长度满足施工的需求。要确保水泥泵送过程的连续性,保证将固化剂的用量误差控制在l%以内。当搅拌完成后,要将钻头提离地面,并开启空压机清除喷咀和管道当中的残留物。
3) 排水固结技术
有些道路工程的软土地基厚度较大,属于冲填土地基或者饱和软土地基,这时就要利用排水固结技术进行处理。通过改良地基的排水条件,架设垂直排水井等措施对软土地基作加压抽水抽气渗电处理,以提高软土地基的强度和承载力,避免地基不均匀沉降现象的发生。
结语:
软土地基的加固处理是交通道路施工当中的一个重点问题,也是难点问题。因此,施工单位及人员在进行交通道路软土地基的加固施工时,要反复调整、仔细琢磨,不断的在实践中积累和总结经验。通过采用各种不同的加固技术和质量控制措施,提高软土地基加固施工的效果,从而不断促进我国交通道路事业的长足、稳健发展。
参考文献:
[1] 章俊生,程怀江.交通道路软土地基常用的处理方法[J].科技与生活,2011(02)
[2] 昂剑锋.关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J]. 中国水运(下半月). 2008(06)
[3] 王加明.公路软土地基处理技术探讨[J]. 科技信息(科学教研). 2008(16)
[4] 李爱明.结合实例分析公路軟土地基的处理技术[J]. 广东科技. 2008(03)
[5] 高迎俊.公路软土地基处理技术研究[J]. 交通世界(建养.机械). 2009(06).