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【摘 要】 软土路基在公路工程施工过程中不可避免的会遇到,如何保证工程质量,处理好软土路基成为施工中的难题。本文主要对公路工程中软基处理相关问题进行了简要的分析。
【关键词】 公路工程;软土路基;处理方法
引言:
软基处理技术应用于公路施工建设,能起到提高施工质量、防止路基下沉以及路面断裂等作用。在施工建设之前,如果发现工程场地存在软基情况,就需要先进行软基处理。
一、软土地基处理的目的和原则
1、处理软土地基的目的
在修建公路时,碰上软土地基段,一定要本着科学的态度对不符合承载力要求的路段进行处理,从而保证整个公路工程的质量。由于各路段的地质特性不同,路基的原始高度也存在差异,因此,对软土地基进行处理时,采用的方法和技术也要有所区分。通过使用换填、夯实、排水、挤密、胶结等办法对地基进行处理后,地基的工程特性得到一定程度的改善,最终实现理想的效果。具体目标有:提高了地基的抗剪强度;降低了地基的压缩性;改善了地基的渗透性。
2、软土地基处理的原则
在公路建设过程中如果存在软土地基处理问题,一定要遵循科学合理的原则处理。首先要遵循经济合理的原则,在对软土地基处理方法进行选择与确定过程中,要对工程的施工进度、机械设备条件、环境保护要求和材料供应情况进行综合考虑,在保证软土地基处理质量符合工程需求的基础上对经济性加以考虑,从而达到节约工程成本的目的。同时,在处理中还要坚持因地制宜原则,尽可能就地取材的展开处理工作,这样不仅能够大幅度降低材料成本,同时还可以有效缩短地基处理所需时间,对工程工期的实现极为有利。
二、常用的软基处理方法
1、表层处理法
表层处理法是最常见的软土地基处理方法,其中又包括表层排水法、砂垫层法以及稳固剂表层处治法。
表层处理法指的是在对路基进行填筑之前,在地面上挖掘一些水沟来排除地表所含水分,降低软土地基的含水量。排水结束后,要选取一些透水性较好的砂砾回填之前挖掘的小水沟,充分发挥其盲沟的作用。通常情况下,在挖掘水沟前,应对施工地地形以及土质进行综合的考察,合理设计水沟的布局,以达到排水畅通的效果。小水沟的宽度和深度也有一定的限制,一般情况下,取宽度0.5m,深度0.5~1m为宜。
砂垫层法主要指的是根据路堤高度、软土层厚度、压缩性的具体情况,在软土地基顶面铺设一定厚度的砂垫层作为上部排水层,辅助软土层进行固结,以加快软土地基的沉降速度,缩短固结所需时间。该砂砾层厚度要适中,如果太厚,则不利于施工,如果太薄,又起不到排水的效果。同时,该砂砾层还可以作为路堤内部的地下排水层,一来可以降低路堤内的水位,二来还可以施工过程中重型机械的施工条件。采用砂垫法对软土地基进行处理较为简单,也不需要辅助机械,但其条件有限。通常情况下,采用此方法处理软土地基要求路堤高度不大于两倍的极限高度,同时,软土层较薄或者软土层两边均可排水,且软土层不存在透水性较低的硬壳。在进行砂砾选择时,一般选取中砂或者是粗砂,且砂砾的级配比较良好。砂砾的大小基本均匀,不均匀系数小于或者等于5,且大小不均匀的砂砾所占比例不能超过3%。
稳固剂表层处置法指的是在软土地基表层的软土中掺入稳定材料,以改善地基的工程性质,降低其压缩性,提高其强度,以符合施工要求,通常使用的稳定材料有生石灰、熟石灰、水泥以及土壤离子稳定剂等。
2、强夯法
强夯法又被称为动力固结法或者是动力压实法,具体指的是将重约10~40t的大锤提高到10m或者40m处,然后让其做自由落体运动,从而将势能转化为动能,对地基进行夯击,降低地基的压缩性,提高地基的强度。采用强夯法对软土地基进行处理正是利用这个原理改善软土的工程性质,进而满足公路工程施工对地基的需求。在重锤自由落体的过程中,其产生的冲击波可以使地基更加密实,这种冲击所引起的振动是以波的形式在软土中自上而下,自接触点向四周传播。与表面处理法相同,利用强夯法进行软土地基处理也有条件限制。采用强夯法对软土地基进行加固的关键性问题就是软土的粒径,软土层的特性以及软土层含水量。强夯法的重要工具是大锤,一般而言,我们通常采用起吊机械将大锤吊起如果起吊机械不能脱落吊钩,则其起吊能力应是大锤重力的3倍以上,如果起吊机械可以脱落吊钩,则其起吊能力大于大锤重力的1.5倍即可。
从目前的国内的公路施工经验来看,强夯法不适用于后层淤泥质以及淤泥,但对软土地基的加固效果还是非常好的。在我国,含水量小于60%,孔隙小于1.5,粒径大于0.005mm的饱和软粘土层都适合使用强夯法进行加固。由于采用强夯法对软土地基处理时,软土的渗透性越好,则加固的效果就越好,所以必须创造通道进行排水。
3、置换填土法
当公路工程需要穿过有水生植物长期生长的泥沼地带或者暗浜时,由于区域内存在较厚的淤泥,表层中含有机质较多,而经过测定有机质的烧灰量在7%及以上时,必须利用置换填土方法进行处理。如在某公路施工过程中,一般要将换土的深度保持在30cm至50cm之间,在对表土进行清除时,要避免使下部的原状土遭到破坏。在处理过程中,要先将淤泥按照工程需要进行清除,之后用渗水性能较好的材料进行填充,可以用片石、砂或卵石等材料,如果实际情况允许,还可以加以一些水泥或石灰。在这一处理技术中,最重要的问题是要保证置换材料在有水浸入时,其承载力依然不会降低,同时,进行置换填土后,要进行充分压实处理。
4、抛石挤淤法
这种方法被广泛的使用在沼泽地以及盆地中,之所以要这样,是因为在这些地方排水困难。但是,唯一一个弊端就是不能够使用抽水设备进行抽水,久而久之,就会使得硬质泥土的数量非常的少,所以使用上述的方法已经不能满足需要,必须使用碎石等材料进行加固。在这个过程中,对于石块也有一定的要求,就是保证其半径要达到15cm,这种方法的使用流程与上述的方法也具有一定的差异性,是从中部向外边进行扩散,不断地向中间添加石头,之所以选择中间,就是因为能够满足填充的需要,最大程度上降低材料的损耗。在这种填埋的过程就会向构造金字塔一样,逐渐的向上顶尖,然后底部也越来越大,就这样降低了成本的投入。当填充到一定的程度后就需要使用压路机进行夯实,然后再向里面添加石头,如此往复实现其根基的稳定。但是需要注意的是,不能急于求成,需要经过一段时间的沉降后,才能再次添加石头,直到最终符合要求。
5、固结排水法
固结排水法通常应用于有机质粘土、饱和粘土的地基处理。此方法的排水系统由竖向排水体和水平排水砂垫层构成,主要起到加速软基固结过程、缩短地基孔隙水的排水距离、改变地基原有排水边界条件的作用。而当土的渗诱性较好或软土层较薄时,靠近地表时,可以只在地面铺设砂垫层而并不设置竖向排水体,一般水平砂垫层厚度为50cm,采用粗砂或中砂。水平砂垫层宽出路基两功各lm,并保证其排水畅通。竖向排水常选用塑料排水板或袋装砂井。水平砂垫层与竖向排水应连通,施工前应当先铺30cm厚砂垫层,并设3%-4%横坡,然后再进行竖向排水体施工。采用此方法处理软土路基,通常地基固结较好,不仅有排水固结的作用,还能起到挤密地基作用,且施工设备也相对简单。
三、结束语
针对公路建设中不同的软土地基,要根据处理原则结合道路状况、土质类型、工程造价控制等实际问题选用不同的处理技术和方法,或者也可将一些技术加以综合运用,力争处理效果的优良性,为公路建设工程安全、有序、可靠而经济的开展提供保障。
参考文献:
[1]林建斌.对路桥软土地基处理的方法探讨[J].建材发展导向,2011,(17).
[2]黄世秦.浅析强夯法处理软土地基的方法[T].科技致富向导,2010,(26).
[3]黄金雄.基于强夯法的软土地从加固施工技术研究[T].科技资讯,2010,(14).
【关键词】 公路工程;软土路基;处理方法
引言:
软基处理技术应用于公路施工建设,能起到提高施工质量、防止路基下沉以及路面断裂等作用。在施工建设之前,如果发现工程场地存在软基情况,就需要先进行软基处理。
一、软土地基处理的目的和原则
1、处理软土地基的目的
在修建公路时,碰上软土地基段,一定要本着科学的态度对不符合承载力要求的路段进行处理,从而保证整个公路工程的质量。由于各路段的地质特性不同,路基的原始高度也存在差异,因此,对软土地基进行处理时,采用的方法和技术也要有所区分。通过使用换填、夯实、排水、挤密、胶结等办法对地基进行处理后,地基的工程特性得到一定程度的改善,最终实现理想的效果。具体目标有:提高了地基的抗剪强度;降低了地基的压缩性;改善了地基的渗透性。
2、软土地基处理的原则
在公路建设过程中如果存在软土地基处理问题,一定要遵循科学合理的原则处理。首先要遵循经济合理的原则,在对软土地基处理方法进行选择与确定过程中,要对工程的施工进度、机械设备条件、环境保护要求和材料供应情况进行综合考虑,在保证软土地基处理质量符合工程需求的基础上对经济性加以考虑,从而达到节约工程成本的目的。同时,在处理中还要坚持因地制宜原则,尽可能就地取材的展开处理工作,这样不仅能够大幅度降低材料成本,同时还可以有效缩短地基处理所需时间,对工程工期的实现极为有利。
二、常用的软基处理方法
1、表层处理法
表层处理法是最常见的软土地基处理方法,其中又包括表层排水法、砂垫层法以及稳固剂表层处治法。
表层处理法指的是在对路基进行填筑之前,在地面上挖掘一些水沟来排除地表所含水分,降低软土地基的含水量。排水结束后,要选取一些透水性较好的砂砾回填之前挖掘的小水沟,充分发挥其盲沟的作用。通常情况下,在挖掘水沟前,应对施工地地形以及土质进行综合的考察,合理设计水沟的布局,以达到排水畅通的效果。小水沟的宽度和深度也有一定的限制,一般情况下,取宽度0.5m,深度0.5~1m为宜。
砂垫层法主要指的是根据路堤高度、软土层厚度、压缩性的具体情况,在软土地基顶面铺设一定厚度的砂垫层作为上部排水层,辅助软土层进行固结,以加快软土地基的沉降速度,缩短固结所需时间。该砂砾层厚度要适中,如果太厚,则不利于施工,如果太薄,又起不到排水的效果。同时,该砂砾层还可以作为路堤内部的地下排水层,一来可以降低路堤内的水位,二来还可以施工过程中重型机械的施工条件。采用砂垫法对软土地基进行处理较为简单,也不需要辅助机械,但其条件有限。通常情况下,采用此方法处理软土地基要求路堤高度不大于两倍的极限高度,同时,软土层较薄或者软土层两边均可排水,且软土层不存在透水性较低的硬壳。在进行砂砾选择时,一般选取中砂或者是粗砂,且砂砾的级配比较良好。砂砾的大小基本均匀,不均匀系数小于或者等于5,且大小不均匀的砂砾所占比例不能超过3%。
稳固剂表层处置法指的是在软土地基表层的软土中掺入稳定材料,以改善地基的工程性质,降低其压缩性,提高其强度,以符合施工要求,通常使用的稳定材料有生石灰、熟石灰、水泥以及土壤离子稳定剂等。
2、强夯法
强夯法又被称为动力固结法或者是动力压实法,具体指的是将重约10~40t的大锤提高到10m或者40m处,然后让其做自由落体运动,从而将势能转化为动能,对地基进行夯击,降低地基的压缩性,提高地基的强度。采用强夯法对软土地基进行处理正是利用这个原理改善软土的工程性质,进而满足公路工程施工对地基的需求。在重锤自由落体的过程中,其产生的冲击波可以使地基更加密实,这种冲击所引起的振动是以波的形式在软土中自上而下,自接触点向四周传播。与表面处理法相同,利用强夯法进行软土地基处理也有条件限制。采用强夯法对软土地基进行加固的关键性问题就是软土的粒径,软土层的特性以及软土层含水量。强夯法的重要工具是大锤,一般而言,我们通常采用起吊机械将大锤吊起如果起吊机械不能脱落吊钩,则其起吊能力应是大锤重力的3倍以上,如果起吊机械可以脱落吊钩,则其起吊能力大于大锤重力的1.5倍即可。
从目前的国内的公路施工经验来看,强夯法不适用于后层淤泥质以及淤泥,但对软土地基的加固效果还是非常好的。在我国,含水量小于60%,孔隙小于1.5,粒径大于0.005mm的饱和软粘土层都适合使用强夯法进行加固。由于采用强夯法对软土地基处理时,软土的渗透性越好,则加固的效果就越好,所以必须创造通道进行排水。
3、置换填土法
当公路工程需要穿过有水生植物长期生长的泥沼地带或者暗浜时,由于区域内存在较厚的淤泥,表层中含有机质较多,而经过测定有机质的烧灰量在7%及以上时,必须利用置换填土方法进行处理。如在某公路施工过程中,一般要将换土的深度保持在30cm至50cm之间,在对表土进行清除时,要避免使下部的原状土遭到破坏。在处理过程中,要先将淤泥按照工程需要进行清除,之后用渗水性能较好的材料进行填充,可以用片石、砂或卵石等材料,如果实际情况允许,还可以加以一些水泥或石灰。在这一处理技术中,最重要的问题是要保证置换材料在有水浸入时,其承载力依然不会降低,同时,进行置换填土后,要进行充分压实处理。
4、抛石挤淤法
这种方法被广泛的使用在沼泽地以及盆地中,之所以要这样,是因为在这些地方排水困难。但是,唯一一个弊端就是不能够使用抽水设备进行抽水,久而久之,就会使得硬质泥土的数量非常的少,所以使用上述的方法已经不能满足需要,必须使用碎石等材料进行加固。在这个过程中,对于石块也有一定的要求,就是保证其半径要达到15cm,这种方法的使用流程与上述的方法也具有一定的差异性,是从中部向外边进行扩散,不断地向中间添加石头,之所以选择中间,就是因为能够满足填充的需要,最大程度上降低材料的损耗。在这种填埋的过程就会向构造金字塔一样,逐渐的向上顶尖,然后底部也越来越大,就这样降低了成本的投入。当填充到一定的程度后就需要使用压路机进行夯实,然后再向里面添加石头,如此往复实现其根基的稳定。但是需要注意的是,不能急于求成,需要经过一段时间的沉降后,才能再次添加石头,直到最终符合要求。
5、固结排水法
固结排水法通常应用于有机质粘土、饱和粘土的地基处理。此方法的排水系统由竖向排水体和水平排水砂垫层构成,主要起到加速软基固结过程、缩短地基孔隙水的排水距离、改变地基原有排水边界条件的作用。而当土的渗诱性较好或软土层较薄时,靠近地表时,可以只在地面铺设砂垫层而并不设置竖向排水体,一般水平砂垫层厚度为50cm,采用粗砂或中砂。水平砂垫层宽出路基两功各lm,并保证其排水畅通。竖向排水常选用塑料排水板或袋装砂井。水平砂垫层与竖向排水应连通,施工前应当先铺30cm厚砂垫层,并设3%-4%横坡,然后再进行竖向排水体施工。采用此方法处理软土路基,通常地基固结较好,不仅有排水固结的作用,还能起到挤密地基作用,且施工设备也相对简单。
三、结束语
针对公路建设中不同的软土地基,要根据处理原则结合道路状况、土质类型、工程造价控制等实际问题选用不同的处理技术和方法,或者也可将一些技术加以综合运用,力争处理效果的优良性,为公路建设工程安全、有序、可靠而经济的开展提供保障。
参考文献:
[1]林建斌.对路桥软土地基处理的方法探讨[J].建材发展导向,2011,(17).
[2]黄世秦.浅析强夯法处理软土地基的方法[T].科技致富向导,2010,(26).
[3]黄金雄.基于强夯法的软土地从加固施工技术研究[T].科技资讯,2010,(14).