论文部分内容阅读
摘要:在软土地基处理应该针对不同的地基情况采用不同的地基基础处理方法进行应对,以达到良好的预期效果。同时在软土地基处理技术方面应该加强其对公路的稳定性和强度性要求,以强夯和预压的方法改变土地的密度以及性能。本文探讨了公路施工中软土地基处理技术。
关键词:公路施工;软土地基;处理;技术
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因,因此对软土地基处理恰当与否,不仅影响工程的投资,而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。
一、软土地基处理前期准备
在使用这些方法处理软土地基时需要考虑到地基状况、道路性质、周边环境等因素,确保处理方法正确和切实有效。首先需要考虑因素地基状况,土质条件和地基构成情况影响软土地基处理技术的选择。通常黏性土使用压实法,以尽量降低对地基的扰动,砂性土使用挤实砂桩法或者是振动压实法,以改善砂性土性能。在稍浅的软土层,可以使用表层处理方法,对重要的构造物基础采取开挖换填法,而在稍厚的软土层,需要在表层处理法的基础上使用荷载重压法等方法。另外需要考虑道路性质。道路等级越高,对施工质量的要求也越高,对软土地基处理措施的要求也就越高。如果道路等级比较低,可以铺设简易路面,在地基沉降后再铺设常规路面,以节省工程资金。道路的形状、宽度、高度等也是需要考虑的重要因素,通常宽、低的路堤使用换填法可能会出现局部破坏,而高、不稳定的路堤使用压重法也会受到限制。路堤的高度、宽度越大,引起黏土层发生沉降的可能性和程度也就越大。再就是需要考虑周边环境。道路工程施工需要考虑施工时噪声、泥水散落、振动、地下水变化等对周边环境的影响。如果施工现场附近,尤其是路堤坡脚周边有民居等建筑时,必须控制总沉降量,避免发生过大的沉降、隆起。难以有效控制对周边环境的影响时,需要主动与群众进行沟通,事先对民居等建筑采取保护措施,否则需要考虑使用高架桥梁的方式代替路堤
二、公路施工中软土地基处理技术
1、换填法
换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去, 然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填, 并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法( 填料或石填料) 进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。
2、表層处理法
表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业;同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等。
(1)表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。
(2)砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫0.5~1.2m 左右厚的砂垫层。这样可以达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用:同时,砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位;在进行填土及地基处理施工时,为施工机械提供良好的通行条件。
(3)敷垫材料法。对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的)支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等。
(4)添加剂法。对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保证施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥等。
3、深层密实法
采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法, 对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密击法。适用于软土厚度> 3m的中厚软土的加固, 分布面积广的软基加固处理, 其加固深度可达到30m。通过振动、挤压使地基中土体密实、固结, 并利用加入的具有高抗剪桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分, 形成复合地基, 达到提高抗剪强度的目的。
( 1) 强夯法: 对于砂土地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基, 可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是: 土层在巨大的冲击力作用下, 土中产生很大的压力和冲击波, 致使土体局部压缩, 夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道, 使土中的孔隙水(气) 顺利排出, 土体迅速固结。强夯后地基承载力可提高3 ~ 4 倍, 压缩性可降低200% ~1000%。
( 2) 挤实砂桩、碎石桩加固法: 挤实砂(碎石)桩是以冲击或振动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中, 形成较大的密实柱体, 提高软土地基的整体抗剪强度, 减少沉降。属于复合地基的一种, 当软土层较厚, 换填处理比较困难, 地基土属于非饱和粘性土或砂土时, 采用挤密砂桩或碎石桩加固法, 可以使地基土密实, 容重增加, 孔隙比减少, 防止砂土在地震或受振动时液化, 提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力, 减少固结沉降, 使地基变均匀, 起到置换、挤密、排水作用, 防止地基产生滑动破环, 提前完成沉降, 减少沉降差。它的最大有效处理深度20m。
( 3) 旋喷桩法: 旋喷桩可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆法等。对于强度低、压缩性高、排水性能较差的软土, 采用灰土桩(水泥土桩、石灰土桩、二灰土桩等) 与地基组成复合地基, 大部分荷载有桩体承受, 它的施工工艺比较复杂, 需要配置专门的旋喷设备。利用工程钻机, 将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度, 通过钻杆旋转, 徐徐上升, 将预先配置好的浆液, 以一定的压力从喷嘴喷出, 冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体, 提高地基承载力, 减少工后沉降, 从而形成具有一定强度的人工地基。
( 4) 石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。
4、排水固结法
排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建造以前,在场地先行加载预压,使土整体的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。
排水固结法就是在饱和软粘土地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土的强度逐渐增长。
总之,不同的软土地基可采用不同的处理方法,依据各种软基处理法的原理,并根据土质类型) 地基条件)道路条件)施工条件和建设费用合理选择恰当方法,来获得最佳的处理效果,也可采用复合处理法,发挥各方法的优势,达到最好的处理效果。
参考文献:
[1] 张福祥. 公路软土路基处理技术浅析[J]. 大众商务. 2009(14)
[2] 谢俊东,叶建冬. 浅析公路施工中软土地基的处理[J]. 中国高新技术企业. 2009(22)
[3] 袁燕云. 公路软土路基施工监理探析[J]. 中国高新技术企业. 2009(22)
[4] 段金芳. 公路工程湿软地基加固技术[J]. 技术与市场. 2011(07)
[5] 张建新. 针对不良路基的施工探讨[J]. 中国房地产业. 2011(03)
[6] 李永德. 高原地区公路施工企业成本控制的一些思考[J]. 消费导刊. 2009(17)
关键词:公路施工;软土地基;处理;技术
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因,因此对软土地基处理恰当与否,不仅影响工程的投资,而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。
一、软土地基处理前期准备
在使用这些方法处理软土地基时需要考虑到地基状况、道路性质、周边环境等因素,确保处理方法正确和切实有效。首先需要考虑因素地基状况,土质条件和地基构成情况影响软土地基处理技术的选择。通常黏性土使用压实法,以尽量降低对地基的扰动,砂性土使用挤实砂桩法或者是振动压实法,以改善砂性土性能。在稍浅的软土层,可以使用表层处理方法,对重要的构造物基础采取开挖换填法,而在稍厚的软土层,需要在表层处理法的基础上使用荷载重压法等方法。另外需要考虑道路性质。道路等级越高,对施工质量的要求也越高,对软土地基处理措施的要求也就越高。如果道路等级比较低,可以铺设简易路面,在地基沉降后再铺设常规路面,以节省工程资金。道路的形状、宽度、高度等也是需要考虑的重要因素,通常宽、低的路堤使用换填法可能会出现局部破坏,而高、不稳定的路堤使用压重法也会受到限制。路堤的高度、宽度越大,引起黏土层发生沉降的可能性和程度也就越大。再就是需要考虑周边环境。道路工程施工需要考虑施工时噪声、泥水散落、振动、地下水变化等对周边环境的影响。如果施工现场附近,尤其是路堤坡脚周边有民居等建筑时,必须控制总沉降量,避免发生过大的沉降、隆起。难以有效控制对周边环境的影响时,需要主动与群众进行沟通,事先对民居等建筑采取保护措施,否则需要考虑使用高架桥梁的方式代替路堤
二、公路施工中软土地基处理技术
1、换填法
换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去, 然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填, 并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法( 填料或石填料) 进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。
2、表層处理法
表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业;同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等。
(1)表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。
(2)砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫0.5~1.2m 左右厚的砂垫层。这样可以达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用:同时,砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位;在进行填土及地基处理施工时,为施工机械提供良好的通行条件。
(3)敷垫材料法。对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的)支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等。
(4)添加剂法。对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保证施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥等。
3、深层密实法
采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法, 对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密击法。适用于软土厚度> 3m的中厚软土的加固, 分布面积广的软基加固处理, 其加固深度可达到30m。通过振动、挤压使地基中土体密实、固结, 并利用加入的具有高抗剪桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分, 形成复合地基, 达到提高抗剪强度的目的。
( 1) 强夯法: 对于砂土地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基, 可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是: 土层在巨大的冲击力作用下, 土中产生很大的压力和冲击波, 致使土体局部压缩, 夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道, 使土中的孔隙水(气) 顺利排出, 土体迅速固结。强夯后地基承载力可提高3 ~ 4 倍, 压缩性可降低200% ~1000%。
( 2) 挤实砂桩、碎石桩加固法: 挤实砂(碎石)桩是以冲击或振动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中, 形成较大的密实柱体, 提高软土地基的整体抗剪强度, 减少沉降。属于复合地基的一种, 当软土层较厚, 换填处理比较困难, 地基土属于非饱和粘性土或砂土时, 采用挤密砂桩或碎石桩加固法, 可以使地基土密实, 容重增加, 孔隙比减少, 防止砂土在地震或受振动时液化, 提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力, 减少固结沉降, 使地基变均匀, 起到置换、挤密、排水作用, 防止地基产生滑动破环, 提前完成沉降, 减少沉降差。它的最大有效处理深度20m。
( 3) 旋喷桩法: 旋喷桩可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆法等。对于强度低、压缩性高、排水性能较差的软土, 采用灰土桩(水泥土桩、石灰土桩、二灰土桩等) 与地基组成复合地基, 大部分荷载有桩体承受, 它的施工工艺比较复杂, 需要配置专门的旋喷设备。利用工程钻机, 将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度, 通过钻杆旋转, 徐徐上升, 将预先配置好的浆液, 以一定的压力从喷嘴喷出, 冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体, 提高地基承载力, 减少工后沉降, 从而形成具有一定强度的人工地基。
( 4) 石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。
4、排水固结法
排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建造以前,在场地先行加载预压,使土整体的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。
排水固结法就是在饱和软粘土地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土的强度逐渐增长。
总之,不同的软土地基可采用不同的处理方法,依据各种软基处理法的原理,并根据土质类型) 地基条件)道路条件)施工条件和建设费用合理选择恰当方法,来获得最佳的处理效果,也可采用复合处理法,发挥各方法的优势,达到最好的处理效果。
参考文献:
[1] 张福祥. 公路软土路基处理技术浅析[J]. 大众商务. 2009(14)
[2] 谢俊东,叶建冬. 浅析公路施工中软土地基的处理[J]. 中国高新技术企业. 2009(22)
[3] 袁燕云. 公路软土路基施工监理探析[J]. 中国高新技术企业. 2009(22)
[4] 段金芳. 公路工程湿软地基加固技术[J]. 技术与市场. 2011(07)
[5] 张建新. 针对不良路基的施工探讨[J]. 中国房地产业. 2011(03)
[6] 李永德. 高原地区公路施工企业成本控制的一些思考[J]. 消费导刊. 2009(17)