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摘要:近年来,随着高速公路的迅速发展,对其建设质量以及运行质量也要求越来越高,但是在沿海等经济发达地区(高速公路建设范围内),常常广泛分布着软土,这就给公路建设带来了很多不同程度的麻烦,本文针对这一现象,简单的描述了软基的危害,在此基础上提出了几种解决方法,并着重介绍了砂垫层置换方法,侧重分析了其实施方案,阐述了此方法在软基处理问题上给公路建设带来的便利和好处,最后论述了最终的实现目标,即保证公路正常运行,方便以后维护管理,使过往车辆能安全平稳的行驶。
关键字:公路;软基;砂垫层;置换
在公路建设工程中,处理软土地基问题是最为常见也是最为关键的问题,如果针对这一问题不加以及时整修,会造成路基不稳,路面下陷等现象的发生,致使过往车辆处于危险行驶状态,带来严重安全隐患,同时,若出现严重的软土地基问题,日后的维护工作也很难开展下去,因此处理软土地基问题迫在眉睫,必须严肃对待。
1软土、软土基地概述及其危害
区别于一般土壤,软土是一种由天然含水量大、缝隙大、压缩性高、抗压力小的沉淀物及少量腐败物质所组成的土,其特点是天然含水量高、孔隙大、压缩性高、扰动性大、透水性差、土层分布复杂等,多分布在沿海、湖泊、三角洲等潮湿地带,也是经济发展迅速地区,由于软土的诸多特征,在进行公路建设时常常会出现路基下榻、地基承载能力不强等现象,一定程度上阻碍了公路的正常运行。
软土地基(简称软基)是由软土组成的一种承载能力比较弱的土基,其特点基本上延席了软土的特点,所以当对其施加负荷时,软土地基会慢慢沉降,其沉降速率与施加的压力以及时间有关。当施加压力越大、时间积累越久,地基会慢慢的出现下陷失稳现象,有时会有路堤倒塌等情况发生,如果对这一现象不进行及时整修和补救的话,则会造成路面承受能力不够,行驶车辆有潜在交通事故危机,并且对于日后的维护保养管理带来阻碍。所以,必须找出软土地基的处理解决方案,及时进行科学有效的补救措施,增强软基的稳固性,降低其压缩能力,减少沉降机会,保证路基的稳定性。
2软土地基的处理方法
软土地基可分为浅层软土地基和高层软土地基,对于这两种不同程度的软土地基,其处理技术也有所区别。但经过长時间的实践经验总结,通过对不同软土特质以及物理化学等特征的对比分析,一般的处理方法有换填法、抛石挤淤法、砂垫层法、深层搅拌桩法、排水法、粉喷法、真空预压法、振冲碎石桩法等等。这些方法的实施原理顾名思义,都比较容易理解,比如,换填法就是将软土换掉,使地基的压缩性减小,增强其抗压能力;抛石挤淤法就是将一些不易风化的碎石抛入到地基中,待填平之后,再用一些小的砂石进行垫平处理,这种方法不需要将软土中多余的水排出,所以实施起来比较容易简单;排水法就是在地下设置排水通道,通过压力作用将软集中的淤水排出,降低软基的含水量,从而降低其压缩性,阻止其沉降,但这种方法实施起来比较复杂,耗费的人力物力也比较大。
对于软土地基的处理,还有其他很多方便简单有效的方法,在这里不一一列举,本文下面将对砂垫层方法进行详细说明,通过对其实施方案的详细叙述,使读者掌握其基本实施原理,以及对公路建设稳定性带来的好处。
3砂垫层
砂垫层是充填在路堤填土和软土地基之间的透水性垫层,一般会根据具体情况采用不同的材料,常用的材料有砂或砂砾及片石等,也可用其他合格材料,或是几种材料混合起来综合使用处理,一般而言,砂垫层的选用材料宜选干净、透水性大、含泥量少的材料,这样有易于降低渗水性。使用砂垫层方法处理软土地基问题,可以固结软土层,提高排水性能,降低软基压缩性,增强承载能力,减少沉降量,保证了地基的稳定性,确保了路基安全。
3.1砂垫层施工方案
在了解了砂垫层的实施原理和实施目的及好处后,下面就简单介绍其施工的具体方案。
首先,要确定施工范围,一般情况下此方法就是用于地基基础的加固;然后要确定施工参数,做好施工前的准备工作,对砂垫层的使用材料要进行严格验收,合格后方可使用,一般来说使用材料宜选粗砂,碎石的含泥量及石粉含量要符合标准;待材料选定之后,要在施工前到现场进行勘察和测量,在施工地应事前做好水平垂直标志,确定施工范围,对于填土的施工程度要有详细记录,使用的方法通常有拉线、立桩等;接下来就需要编制好施工方案,如确定使用何种机械进行作业,施工路线是如何,材料屯放场地的确定,交替工作的时间安排,经济可行性等等,制定施工方案时一定要考虑全面,对施工过程中出现的每一种突发情况都要考虑到,并提出应对方案,以备不时之需;确定好施工方案后,即可确定施工工作人员,即进行工作交底,作业人员一定要是专业施工人员,确保其能严格按照实施计划方案来执行工作,否则会因为人为因素而导致施工质量差,达不到预想效果;一切准备工作继续后,则需要等待合适的作业环境,以便开始施工作业,需要注意的是作业环境要符合标准要求,避免在阴雨等恶劣天气施工,否则事倍功半;在作业期间,施工人员要严格按照计划进行施工,对于出现的突发事件要反馈给专业的工程师加以分析判断,在不影响整体施工质量的情况下可以继续施工,否则必须返工,进行更深一步的调查研究;当施工完毕后,需要对砂垫层施工进行验收,验收标准要事先根据具体情况而定,验收时必须严格把关,对于不合格的施工范围要重新施工,直至符合质量要求。
总体来说,砂垫层的具体工艺流程可归纳为:确定实施范围、检验砂石质量、制定作业计划方案、技术交底、开展施工(铺筑砂石、洒水、碾压)、验收分析。
3.2砂垫层施工注意事项
砂垫层施工过程中,从开始的材料选择到后期的工程验收,都需要与实际环境条件相符,中间需要注意很多细节问题。
1、要严格控制材料的选择,其种类及技术条件要符合实际要求,确保砂垫层厚度在规定的范围内。
2、要确定好施工范围,同时制定出详细的行走路线。
3、对于施工机械的选择,一般选用挖掘机、推土机、压路机等常用机具设备,其在试运期间正常时才可使用,机械必须做定期检查和保养。
4、作业人员必须是受过专业培训的施工人员,在进入施工工地时要做好保护工作,在施工的周围要做好安全警告标志,禁止非工作人员及车辆行驶,施工期间要做好时间调节,避免给周围的居民造成困扰,打扰其正常生活。
5、施工前,要做好排水工作,对于有淤水堆积的地方要事先进行清理,待所有污水排尽后方可施工,以免造成环境污染。
6、在施工期间,应随时对地质进行勘测检查,判断地质条件是否符合设计要求,若发现有异常问题,需要及时向有关设计部门反映,以便做进一步的实施计划。
7、施工时,所有的材料及机械应放在固定合适的位置,保证施工现场的整洁。
8、安排好作业时间,避免在雨季等恶劣天气下施工,要做好风险投入准备,对于可能出现的路堤下榻等突发事件做好应急措施。
9、施工中必须保证坡体稳定,避免边坡倒塌,一旦出现这种情况,要有应对措施。
10、夜间施工时,要保证照明,配备足够的照明设施,对于临时搭建的供电设备,要注意随时检查维护,避免发生意外。
在砂垫层施工过程中,还会有很多其他的注意问题,如出现地下水位高于基地的解决办法,路堤出现大面的的沉降等问题,这里不一一列举。所以,施工人员和设计人员一定要做好提前准备,做到万无一失。
结语
软基处理一直是公路建设中的技术难题,地形不同、土质不同、环境不同,其解决的办法也就不同。相关的组织机构以及技术人员要针对具体情况对症下药,本文中着重论述的砂垫层方法是一种简单方便、实用效果良好、经济可行的处理软基的方法,它可以降低软基的压缩性,增强防御性,保证路堤稳定性。随着科技技术的不断发展和科研技术人员的不断探索,越来越多的技术手段会如雨后春笋,公路的建设工程会有越来越好的发展。
参考文献
[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].辽宁科学技术出版社.1993
[2]叶书麟.地基处理与托换技术[M].中国建筑工业出版社.1992
[3]刘玉卓.公路工程软基处理[M].人民交通出版社.2006
[4]孙常成.高等级公路软土地基处理方法研究[J].山西建筑,2005(16)
[5]黄广军.加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较[J].岩土工程学报,2001(5)
[6]方德臣.路基路面工程[M].高等教育出版社.2005
关键字:公路;软基;砂垫层;置换
在公路建设工程中,处理软土地基问题是最为常见也是最为关键的问题,如果针对这一问题不加以及时整修,会造成路基不稳,路面下陷等现象的发生,致使过往车辆处于危险行驶状态,带来严重安全隐患,同时,若出现严重的软土地基问题,日后的维护工作也很难开展下去,因此处理软土地基问题迫在眉睫,必须严肃对待。
1软土、软土基地概述及其危害
区别于一般土壤,软土是一种由天然含水量大、缝隙大、压缩性高、抗压力小的沉淀物及少量腐败物质所组成的土,其特点是天然含水量高、孔隙大、压缩性高、扰动性大、透水性差、土层分布复杂等,多分布在沿海、湖泊、三角洲等潮湿地带,也是经济发展迅速地区,由于软土的诸多特征,在进行公路建设时常常会出现路基下榻、地基承载能力不强等现象,一定程度上阻碍了公路的正常运行。
软土地基(简称软基)是由软土组成的一种承载能力比较弱的土基,其特点基本上延席了软土的特点,所以当对其施加负荷时,软土地基会慢慢沉降,其沉降速率与施加的压力以及时间有关。当施加压力越大、时间积累越久,地基会慢慢的出现下陷失稳现象,有时会有路堤倒塌等情况发生,如果对这一现象不进行及时整修和补救的话,则会造成路面承受能力不够,行驶车辆有潜在交通事故危机,并且对于日后的维护保养管理带来阻碍。所以,必须找出软土地基的处理解决方案,及时进行科学有效的补救措施,增强软基的稳固性,降低其压缩能力,减少沉降机会,保证路基的稳定性。
2软土地基的处理方法
软土地基可分为浅层软土地基和高层软土地基,对于这两种不同程度的软土地基,其处理技术也有所区别。但经过长時间的实践经验总结,通过对不同软土特质以及物理化学等特征的对比分析,一般的处理方法有换填法、抛石挤淤法、砂垫层法、深层搅拌桩法、排水法、粉喷法、真空预压法、振冲碎石桩法等等。这些方法的实施原理顾名思义,都比较容易理解,比如,换填法就是将软土换掉,使地基的压缩性减小,增强其抗压能力;抛石挤淤法就是将一些不易风化的碎石抛入到地基中,待填平之后,再用一些小的砂石进行垫平处理,这种方法不需要将软土中多余的水排出,所以实施起来比较容易简单;排水法就是在地下设置排水通道,通过压力作用将软集中的淤水排出,降低软基的含水量,从而降低其压缩性,阻止其沉降,但这种方法实施起来比较复杂,耗费的人力物力也比较大。
对于软土地基的处理,还有其他很多方便简单有效的方法,在这里不一一列举,本文下面将对砂垫层方法进行详细说明,通过对其实施方案的详细叙述,使读者掌握其基本实施原理,以及对公路建设稳定性带来的好处。
3砂垫层
砂垫层是充填在路堤填土和软土地基之间的透水性垫层,一般会根据具体情况采用不同的材料,常用的材料有砂或砂砾及片石等,也可用其他合格材料,或是几种材料混合起来综合使用处理,一般而言,砂垫层的选用材料宜选干净、透水性大、含泥量少的材料,这样有易于降低渗水性。使用砂垫层方法处理软土地基问题,可以固结软土层,提高排水性能,降低软基压缩性,增强承载能力,减少沉降量,保证了地基的稳定性,确保了路基安全。
3.1砂垫层施工方案
在了解了砂垫层的实施原理和实施目的及好处后,下面就简单介绍其施工的具体方案。
首先,要确定施工范围,一般情况下此方法就是用于地基基础的加固;然后要确定施工参数,做好施工前的准备工作,对砂垫层的使用材料要进行严格验收,合格后方可使用,一般来说使用材料宜选粗砂,碎石的含泥量及石粉含量要符合标准;待材料选定之后,要在施工前到现场进行勘察和测量,在施工地应事前做好水平垂直标志,确定施工范围,对于填土的施工程度要有详细记录,使用的方法通常有拉线、立桩等;接下来就需要编制好施工方案,如确定使用何种机械进行作业,施工路线是如何,材料屯放场地的确定,交替工作的时间安排,经济可行性等等,制定施工方案时一定要考虑全面,对施工过程中出现的每一种突发情况都要考虑到,并提出应对方案,以备不时之需;确定好施工方案后,即可确定施工工作人员,即进行工作交底,作业人员一定要是专业施工人员,确保其能严格按照实施计划方案来执行工作,否则会因为人为因素而导致施工质量差,达不到预想效果;一切准备工作继续后,则需要等待合适的作业环境,以便开始施工作业,需要注意的是作业环境要符合标准要求,避免在阴雨等恶劣天气施工,否则事倍功半;在作业期间,施工人员要严格按照计划进行施工,对于出现的突发事件要反馈给专业的工程师加以分析判断,在不影响整体施工质量的情况下可以继续施工,否则必须返工,进行更深一步的调查研究;当施工完毕后,需要对砂垫层施工进行验收,验收标准要事先根据具体情况而定,验收时必须严格把关,对于不合格的施工范围要重新施工,直至符合质量要求。
总体来说,砂垫层的具体工艺流程可归纳为:确定实施范围、检验砂石质量、制定作业计划方案、技术交底、开展施工(铺筑砂石、洒水、碾压)、验收分析。
3.2砂垫层施工注意事项
砂垫层施工过程中,从开始的材料选择到后期的工程验收,都需要与实际环境条件相符,中间需要注意很多细节问题。
1、要严格控制材料的选择,其种类及技术条件要符合实际要求,确保砂垫层厚度在规定的范围内。
2、要确定好施工范围,同时制定出详细的行走路线。
3、对于施工机械的选择,一般选用挖掘机、推土机、压路机等常用机具设备,其在试运期间正常时才可使用,机械必须做定期检查和保养。
4、作业人员必须是受过专业培训的施工人员,在进入施工工地时要做好保护工作,在施工的周围要做好安全警告标志,禁止非工作人员及车辆行驶,施工期间要做好时间调节,避免给周围的居民造成困扰,打扰其正常生活。
5、施工前,要做好排水工作,对于有淤水堆积的地方要事先进行清理,待所有污水排尽后方可施工,以免造成环境污染。
6、在施工期间,应随时对地质进行勘测检查,判断地质条件是否符合设计要求,若发现有异常问题,需要及时向有关设计部门反映,以便做进一步的实施计划。
7、施工时,所有的材料及机械应放在固定合适的位置,保证施工现场的整洁。
8、安排好作业时间,避免在雨季等恶劣天气下施工,要做好风险投入准备,对于可能出现的路堤下榻等突发事件做好应急措施。
9、施工中必须保证坡体稳定,避免边坡倒塌,一旦出现这种情况,要有应对措施。
10、夜间施工时,要保证照明,配备足够的照明设施,对于临时搭建的供电设备,要注意随时检查维护,避免发生意外。
在砂垫层施工过程中,还会有很多其他的注意问题,如出现地下水位高于基地的解决办法,路堤出现大面的的沉降等问题,这里不一一列举。所以,施工人员和设计人员一定要做好提前准备,做到万无一失。
结语
软基处理一直是公路建设中的技术难题,地形不同、土质不同、环境不同,其解决的办法也就不同。相关的组织机构以及技术人员要针对具体情况对症下药,本文中着重论述的砂垫层方法是一种简单方便、实用效果良好、经济可行的处理软基的方法,它可以降低软基的压缩性,增强防御性,保证路堤稳定性。随着科技技术的不断发展和科研技术人员的不断探索,越来越多的技术手段会如雨后春笋,公路的建设工程会有越来越好的发展。
参考文献
[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].辽宁科学技术出版社.1993
[2]叶书麟.地基处理与托换技术[M].中国建筑工业出版社.1992
[3]刘玉卓.公路工程软基处理[M].人民交通出版社.2006
[4]孙常成.高等级公路软土地基处理方法研究[J].山西建筑,2005(16)
[5]黄广军.加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较[J].岩土工程学报,2001(5)
[6]方德臣.路基路面工程[M].高等教育出版社.2005