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摘要:我国南方以及滨海区域,由于受到环境的影响,土壤含水量大,所以软土的分布很广泛。北方地区降雨量小,但是受到人为因素的影响,也有很多的软土地。基于此,本文主要对公路工程中进行软土地基处理的措施进行了探讨。
关键词:公路工程;软土地基;处理措施
Abstract: In southern China, as well as coastal areas, due to the environmental impact of soil water content, so the distribution of soft soil. Rainfall in the northern region, but by the influence of human factors, there are a lot of soft soil. Based on this major highway projects in soft soil treatment measures were discussed.Keywords: Highway Engineering; soft ground; treatment measures
中图分类号: TU471.8 文献标识码:A 文章编号:
我国南北各地均有软土分布,不同地域的软土,类型也不一样。主要有五种类型:淤泥、泥炭、松散砂、淤泥质土和粘性土。虽然不同类型的软土具有不同的物理性质,但是具有许多共同点:软土含水量较高,一般情况下含水量会超过50%。毛细空隙大,空隙比一般会大于1.0,空隙内充满水分。抗剪压力小,具有一定的不稳定性,遇到强压会发生变形。具有压缩性,最大可达到4.5mm的压缩系数。承载力比较小,一般小于100KPa。透水性、吸湿性都很差,若受到外力影响,强度会减小。受到强烈的振动后,会产生变形,甚至发生流动现象。
基于软土地具有以上特点,在软土地上建公路时,必须引起高度重视,使用恰当的软土地基处理方法,以免发生不必要的损失。若没有引起注意,处理不得当,在公路的使用过程中,路基可能出现塌陷,进而导致沥青路面断裂,在造成交通不便的同时,需要消耗大量的人力物力来维修,得不偿失。所以软土地基必须注意。
1软土地基的处理方法
1.1挖槽排水法
挖槽排水法适用于含水量很大的软土,这种软土地基的处理方法是在地基表面开挖一定深度的沟槽,土壤中的水分会随着地表水一并排除。这样不但能保证地基表层含水量降低,也能确保大型机械顺利进场施工。在沟槽的填充中,需采用透水性大的材料,碎石块或者颗粒较大的沙砾等,能够保证在施工过程中减少水量的存积,起到盲沟的作用。
1.2处理软土表层法
若地基土壤含水量很高,很不稳定时,可以采用对软土表层进行特殊处理的方法,主要是对表层进行增添特殊材料,排水等方法,目的是为了增大土壤的强度,提高荷载。对于这种很不稳定的土壤基础来说,在进行处理时,要确保受力的均匀性,保证地表表面荷载一致,避免剪切变形的现象。处理方法可以根据不同的环境选择不同的方法,具体有增添特殊材料法、沙石底部垫基法、表层排水法等。
1.3砂石底部垫基法
这种方法是在地表含水量较多,且软土层不厚的情况下,所采取的一种方法,主要是在软土地基的表面铺设0.5~1.2m厚的砂石,目的是提高地基的强度,有利于帮助排除水分。(1)设计。对软土进行砂石填充时,必须考虑填充的厚度,如果厚度不够,大型机械运输过程中会发生不均匀沉降,反之,厚度太大,会大大增加经济造价。所以软土地基铺设砂石的厚度,必须经过专业人员对土质、含水量、空隙、强度等进行精密的分析,进而计算填充砂石的厚度。若需铺设较厚的砂石,同时又必须考虑经济因素时,可以将砂石垫基与表层排水、增添材料等方法结合使用。(2)施工。在软土地上施工,必须考虑地表受力是否均匀,特别是大型机械在施工过程中运行,必须保证受力均衡,否则会发生不同程度的下沉。当增添材料法与砂石垫基法配合使用时,必须注意,使用透水性差的增添材料,必须防止增添材料对砂石形成阻碍,否则会造成排水困难。(3)局部敷垫材料。施工地基软土不均匀出现时,可以用局部敷垫的方法,将出现软土的区域用特殊材料替换或者与软土混合,保证施工土地的抗剪压力,以及大型机械的正常运输,防止软土的局部沉降以及土壤的偏移,这样在节省成本的基础上,保证公路施工的顺利进行。
1.4加载法
加载法是指增大软土地的密实度,进而提高地基强度,达到施工标准的方法。特别是当回填土中的构造物在一段时间内发生化学变化,导致地基发生沉降的现象,加载法能够抑制此类事件的发生。加强地基强度的加载法有:对地基施加压力法,减小土壤空隙,增大水压,提高地基应力的方法等。第一种方法主要是通过填充土壤来实现。第二种方法一般采用降低地下水位等方法。还可以采用大气加压法,在土层上覆盖一层薄膜,大气会对土层形成压力,进而促进土壤固结的办法。单独使用很难达到理想的加压效果,单一采用降低地下水位的方法,费用太高,单独采用填土法很难保证荷载一致,所以,一般施工中,根据不同情况会将几种方法配合使用。
2软土地基加固的几种措施
(1)减小上部建筑物的荷载。可以采用以下几种做法:采用新型质量较轻的材料、减小墙体的荷载、空心结构、设计地下室时采用半地下室的形式。(2)填充沙石垫层。在软土地基上铺设砂石,起到盲沟效应的同时,还能增大抗剪压力,防止软土地基出现下沉现象,减小在软土地基上的作用力。(3)有一些建筑物风格独特,造型变化多端,这时需要采用软土地基承载力较小的设计。(4)可以采用填土加载法以及大气加载法加快地基的固结,增大地基的承载力。特别是软土层中含有砂石层,对于这种现象,可以通过加大总压的方法,减小土壤的压缩性,增大地基的承载能力。(5)任何土壤都具有一定的承受能力,尤其是软土,当荷载过大时,可能会发生土壤塑流挤出的现象,为了避免这种现象的发生,可以采取以下几种措施:a:严格控制公路施工过程中的地基处理速度,不可以太快。在施工前现场工程师必须指导工人进行加载试验,了解沉降速度、程度后,便可以施工。控制好加压的时间间隔,逐渐增大地基的加固程度,不断固结,这样才能循序渐进,形成坚固有效地地基,避免出现地基土塑流挤出的现象。b:可以采用在建筑物周围订板桩的形式来避免软土塑流的现象,板桩需要有一定的抗拉力以及强度,对软土向上的挤压有抵抗作用,进而抑制地基软土的外流。但是这种方法会大量消耗板桩,增加工程成本,所以很少使用。c:可以采用反压法抑制地基软土的塑流挤出。即在地基周围堆积土壤,以土堆的压力来抵消软土地基向上的作用力,达到平衡的作用。
3因地制宜,根据不同的地质条件选择不同的加固方法
3.1设计时根据施工要求,选择最适宜的施工条件
在设计过程中,要尽量考虑到不利因素,否则在施工中会出现现场签证的麻烦。在施工中选择材料时,要尽量选择本地具有的或者是邻近最容易获取的原材料,这样可以减少大量成本。工期要尽量长一些,时间过紧不利于地基的加固。
3.2采用科学有效地管理模式
设计出适宜的施工方法后,还必须配合科学有效地管理方法,这样才能保证有效施工。因为管理不当而带来地基出现不良后果的工程也很多,这些问题是在施工中是常出现的问题,比如:机械设备没有按着铺设的道路行走,地基扰动等,都会对地基形成不稳定沉降,所以,采用科学有效的管理方法是有必要的。
3.3施工过程中的其他因素
对公路地基施工中,必须考虑对周围环境带来的不良影响,以便采取措施。比如:对地基进行加载力的过程中,会对地基周围土地形成挤压力,严重时周围土地会发生变形;同时也要考虑施工过程产生的噪音对周围居民的影响。
4结语
总之,在公路软土地基的施工过程中,必须注重施工方法的正确性、严密性,以及时间的间隔,确保软土地基的强度。正确采取施工措施,从多方面考虑,因地制宜,根据不同地质、环境,采取不同的措施,保证公路的顺利使用。
参考文献
[1]地基处理手册(第二版)编写委员会,地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000:255-266.
[2]冯时和,加筋碎石在城市道路软土路基处理中的应用[J].交通标准化工,2006(9):152-154.
[3]周愛忠,雷和全,浅谈深圳地区市政道路工程中软弱地基的处理[J].地基处理,1999,10(3)52-57.
关键词:公路工程;软土地基;处理措施
Abstract: In southern China, as well as coastal areas, due to the environmental impact of soil water content, so the distribution of soft soil. Rainfall in the northern region, but by the influence of human factors, there are a lot of soft soil. Based on this major highway projects in soft soil treatment measures were discussed.Keywords: Highway Engineering; soft ground; treatment measures
中图分类号: TU471.8 文献标识码:A 文章编号:
我国南北各地均有软土分布,不同地域的软土,类型也不一样。主要有五种类型:淤泥、泥炭、松散砂、淤泥质土和粘性土。虽然不同类型的软土具有不同的物理性质,但是具有许多共同点:软土含水量较高,一般情况下含水量会超过50%。毛细空隙大,空隙比一般会大于1.0,空隙内充满水分。抗剪压力小,具有一定的不稳定性,遇到强压会发生变形。具有压缩性,最大可达到4.5mm的压缩系数。承载力比较小,一般小于100KPa。透水性、吸湿性都很差,若受到外力影响,强度会减小。受到强烈的振动后,会产生变形,甚至发生流动现象。
基于软土地具有以上特点,在软土地上建公路时,必须引起高度重视,使用恰当的软土地基处理方法,以免发生不必要的损失。若没有引起注意,处理不得当,在公路的使用过程中,路基可能出现塌陷,进而导致沥青路面断裂,在造成交通不便的同时,需要消耗大量的人力物力来维修,得不偿失。所以软土地基必须注意。
1软土地基的处理方法
1.1挖槽排水法
挖槽排水法适用于含水量很大的软土,这种软土地基的处理方法是在地基表面开挖一定深度的沟槽,土壤中的水分会随着地表水一并排除。这样不但能保证地基表层含水量降低,也能确保大型机械顺利进场施工。在沟槽的填充中,需采用透水性大的材料,碎石块或者颗粒较大的沙砾等,能够保证在施工过程中减少水量的存积,起到盲沟的作用。
1.2处理软土表层法
若地基土壤含水量很高,很不稳定时,可以采用对软土表层进行特殊处理的方法,主要是对表层进行增添特殊材料,排水等方法,目的是为了增大土壤的强度,提高荷载。对于这种很不稳定的土壤基础来说,在进行处理时,要确保受力的均匀性,保证地表表面荷载一致,避免剪切变形的现象。处理方法可以根据不同的环境选择不同的方法,具体有增添特殊材料法、沙石底部垫基法、表层排水法等。
1.3砂石底部垫基法
这种方法是在地表含水量较多,且软土层不厚的情况下,所采取的一种方法,主要是在软土地基的表面铺设0.5~1.2m厚的砂石,目的是提高地基的强度,有利于帮助排除水分。(1)设计。对软土进行砂石填充时,必须考虑填充的厚度,如果厚度不够,大型机械运输过程中会发生不均匀沉降,反之,厚度太大,会大大增加经济造价。所以软土地基铺设砂石的厚度,必须经过专业人员对土质、含水量、空隙、强度等进行精密的分析,进而计算填充砂石的厚度。若需铺设较厚的砂石,同时又必须考虑经济因素时,可以将砂石垫基与表层排水、增添材料等方法结合使用。(2)施工。在软土地上施工,必须考虑地表受力是否均匀,特别是大型机械在施工过程中运行,必须保证受力均衡,否则会发生不同程度的下沉。当增添材料法与砂石垫基法配合使用时,必须注意,使用透水性差的增添材料,必须防止增添材料对砂石形成阻碍,否则会造成排水困难。(3)局部敷垫材料。施工地基软土不均匀出现时,可以用局部敷垫的方法,将出现软土的区域用特殊材料替换或者与软土混合,保证施工土地的抗剪压力,以及大型机械的正常运输,防止软土的局部沉降以及土壤的偏移,这样在节省成本的基础上,保证公路施工的顺利进行。
1.4加载法
加载法是指增大软土地的密实度,进而提高地基强度,达到施工标准的方法。特别是当回填土中的构造物在一段时间内发生化学变化,导致地基发生沉降的现象,加载法能够抑制此类事件的发生。加强地基强度的加载法有:对地基施加压力法,减小土壤空隙,增大水压,提高地基应力的方法等。第一种方法主要是通过填充土壤来实现。第二种方法一般采用降低地下水位等方法。还可以采用大气加压法,在土层上覆盖一层薄膜,大气会对土层形成压力,进而促进土壤固结的办法。单独使用很难达到理想的加压效果,单一采用降低地下水位的方法,费用太高,单独采用填土法很难保证荷载一致,所以,一般施工中,根据不同情况会将几种方法配合使用。
2软土地基加固的几种措施
(1)减小上部建筑物的荷载。可以采用以下几种做法:采用新型质量较轻的材料、减小墙体的荷载、空心结构、设计地下室时采用半地下室的形式。(2)填充沙石垫层。在软土地基上铺设砂石,起到盲沟效应的同时,还能增大抗剪压力,防止软土地基出现下沉现象,减小在软土地基上的作用力。(3)有一些建筑物风格独特,造型变化多端,这时需要采用软土地基承载力较小的设计。(4)可以采用填土加载法以及大气加载法加快地基的固结,增大地基的承载力。特别是软土层中含有砂石层,对于这种现象,可以通过加大总压的方法,减小土壤的压缩性,增大地基的承载能力。(5)任何土壤都具有一定的承受能力,尤其是软土,当荷载过大时,可能会发生土壤塑流挤出的现象,为了避免这种现象的发生,可以采取以下几种措施:a:严格控制公路施工过程中的地基处理速度,不可以太快。在施工前现场工程师必须指导工人进行加载试验,了解沉降速度、程度后,便可以施工。控制好加压的时间间隔,逐渐增大地基的加固程度,不断固结,这样才能循序渐进,形成坚固有效地地基,避免出现地基土塑流挤出的现象。b:可以采用在建筑物周围订板桩的形式来避免软土塑流的现象,板桩需要有一定的抗拉力以及强度,对软土向上的挤压有抵抗作用,进而抑制地基软土的外流。但是这种方法会大量消耗板桩,增加工程成本,所以很少使用。c:可以采用反压法抑制地基软土的塑流挤出。即在地基周围堆积土壤,以土堆的压力来抵消软土地基向上的作用力,达到平衡的作用。
3因地制宜,根据不同的地质条件选择不同的加固方法
3.1设计时根据施工要求,选择最适宜的施工条件
在设计过程中,要尽量考虑到不利因素,否则在施工中会出现现场签证的麻烦。在施工中选择材料时,要尽量选择本地具有的或者是邻近最容易获取的原材料,这样可以减少大量成本。工期要尽量长一些,时间过紧不利于地基的加固。
3.2采用科学有效地管理模式
设计出适宜的施工方法后,还必须配合科学有效地管理方法,这样才能保证有效施工。因为管理不当而带来地基出现不良后果的工程也很多,这些问题是在施工中是常出现的问题,比如:机械设备没有按着铺设的道路行走,地基扰动等,都会对地基形成不稳定沉降,所以,采用科学有效的管理方法是有必要的。
3.3施工过程中的其他因素
对公路地基施工中,必须考虑对周围环境带来的不良影响,以便采取措施。比如:对地基进行加载力的过程中,会对地基周围土地形成挤压力,严重时周围土地会发生变形;同时也要考虑施工过程产生的噪音对周围居民的影响。
4结语
总之,在公路软土地基的施工过程中,必须注重施工方法的正确性、严密性,以及时间的间隔,确保软土地基的强度。正确采取施工措施,从多方面考虑,因地制宜,根据不同地质、环境,采取不同的措施,保证公路的顺利使用。
参考文献
[1]地基处理手册(第二版)编写委员会,地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000:255-266.
[2]冯时和,加筋碎石在城市道路软土路基处理中的应用[J].交通标准化工,2006(9):152-154.
[3]周愛忠,雷和全,浅谈深圳地区市政道路工程中软弱地基的处理[J].地基处理,1999,10(3)52-57.