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【摘 要】随着时代的进步,经济的发展,城市化和工业化进程的快速发展,使得公路工程向各种复杂地基条件的区域发展,而且,随着公路建设规模的加大,公路建设的质量要求也越来越高。在公路施工过程中,公路施工技术不断创新和发展,因此,本文就软土地基概述、公路软土地基注浆加固的意义、软土地基的危害类型、软土地基施工应用及软土路基施工技术进行分析。
【关键词】市政公路工程;软土地基;处理技术;研究
引言
在公路工程建设中,由于地基承载能力有限,致使其达不到上部结构所要术的承载能力,造成地基存在着不稳定性,致使公路损坏、变形或不均匀沉降,这种招致构造物变形损坏的基础,被称为软土地基。实际公路建设中,软土地基可以说是一个很常见的问题,如果不对其进行妥善处理,往往会造成路面裂纹、路基不稳甚至塌陷的严重问题。所以,对软土地基的合理处置,是公路建设工程中应该严加重视的重要环节。
一、软土地基概述
所谓的软土是指天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0的饱和性黏性土。软土作为建筑物地基主要存在地基承载力或稳定性、沉降、渗透等问题。在公路施工过程中,若是遇到软土地基那将会非常麻烦。严格来说,软土地基对于建筑工程的施工是完全有害,没有一丝益处的。软土地基强度很低,渗透性差,含水量很高,孔隙很多,抗剪度非常低。通常情况下,普通的软土地基强度勉强可以达到正常土层的1/2,有时连一半都达不到,但是含水量却能超过35%。与此同时,软土本身的承载能力也很差,固结比较慢,施工期间会在一定程度上拖延工期,影响工程质量。所以,为了保证工程项目的竣工质量和工期,施工前应该对施工现场的软土地基进行处理,保证地基的强度。
二、公路软土地基注浆加固的意义
我国幅员辽阔,在我国的冲积平原和滨海平原地区,软土地基广泛地存在,这些软土地基对于我国公路建设施工影响非常大,及时地处理软土地基所引发的一系列问题,寻找应对软土地基处理的理想方案,是高速公路工程建设所面临重要课题。近年来,我国公路工程建设中,对于软土地基的处理采取许多不同的处理措施,但是由于公路施工的工程期要求比较紧,一些软土地基问题又是在工程施工的过程中才发现的,这就需要一种十分有效的措施来应对。注浆加固的方法在应对软土地基的问题上卓有成效,浆液和容易扩散,能够在很大的面积上产生作用,并且注浆固结体有着很高强度,注浆的浆液可以充分地渗入地层,利用率非常高,基本上不会产生浆液的浪费,并且注浆工艺操作简单,工艺水平成熟,成本很低,对于消除主固结沉降有着显著的效果。
三、软土地基的危害类型
(一) 浸水损坏
软土地基排水相对来说比较困难,长时间下去很容易在地基中存留具备破坏性的水。而在竣工后的正常使用期间,若是荷载过大,沉水位置会首先出现下陷事故,进而引发基础变形,出现裂缝,进而诱发安全事故,造成恶劣的影响。
(二) 剪切拉裂损坏
由于振动荷载过于猛烈,或是自重的原因,软土地基很容易遭到破坏,进而导致边坡部位出现隆起的土体。土体分布不均势必会影响到地基强度,甚至出现整体性的滑移,最后发生不均匀沉降事故。这种现象被称作是剪切拉裂破坏,破坏发生时也比较容易诱发建筑出现裂缝,而且多为贯通性裂缝,导致整个工程项目被严重破坏。
(三) 施工中软土地基的处理技术
在公路施工过程中,需要对软土地基进行适当的技术处理,若是处理不当很可能导致工期过长,成本上升,所以在施工之前,相关技术人员就应该参考实际工作状况和现场地质条件确定合适的处理技术,提高工程质量,缩短施工工期。
四、软土地基施工应用
在公路施工过程中,一般来说对于不同的软土地基有不同的处理方式,常见的有两种:换填法与夯实法。
1.利用换填法对公路施工过程中软土地基进行处理。换填法施工技术只适用于浅层的软土土层,一般深度在三到四米左右。如果软土土层较深,利用换填法的效果不佳,需要耗费大量的人力、物力。而对于四米左右深度的软土土层,利用换填法可以达到较好的处理效果。在具体的施工中,一般对于人工回填土、淤泥、黄土等类别的软土土层采用换填法。先将这些软土土层进行彻底的清理,再利用砂碎石进行压实。利用换填法时需要及时对周围影响公路施工建设的冻胀土以及软土全部清理干净,避免在之后的工序中影响对整个公路建设的施工。并且要随时测量软土土层,确定需要砂石的准确数据,以便科学地指导施工。将碎砂石回填进软土土层,再进行压实、压平,反复用振动壓路机进行振压。来回几遍之后,测试路面的标准等级,然后再继续进行振压。直到换填完成之后,洒水使土层休养。
2.强夯法对软土地基的处理。在公路施工过程中,最常见的方法就是强夯法。采用强夯法能够较快地增加软土地基的密度。顾名思义,强夯法主要是利用重物对软土土层进行强夯,增加软土的承载量,从而减少软土土层在公路施工过程中的不均匀沉降,减少对周围建筑的影响。不过强夯法同样不适用于较深的软土土层。因为如果软土土层地基过深,强夯法无法达到理想的效果,容易造成土层上部分密度比较大,下部分密度比较小。这样的密度分布也不利于道路施工建设。一般来说,强夯法主要适用于粘性土、素填土和杂性土等土层较弱的软土地基。在公路施工过程中,如果采取强夯法对软土土层进行处理,一定要确定好夯点之间的间距以及确定的位置。对于软土土层的重点夯实部分要了如指掌,准确把握。按照工程建设的重点,对不同的夯点采取不同的夯击。一般对每个夯点的夯击次数为四到五次,这样才能基本保证软土土层的夯实程度。在软土地基下沉2cm左右时,可以逐渐停止夯击。因而,在强夯法的施工过程中,一定要及时记录好数据,及时观察夯击的沉降量,达到最佳的夯实效果。
五、软土路基施工技术
(一)软土路基处理方案 一般高速公路软土路基的有很多处理方法,主要的方法有抛石挤淤法、反压护道法、堆载预压法、挤实砂桩法、塑料排水板预压法、真空预压法、粉喷桩法、振冲碎石桩法、夯实水泥土桩法等。在进行实际的施工时要根据具体的情况(如地理位置、地质状况、工期、造价等)来进行考虑,一般情况下施工时都会选择两、三个方法进行综合使用。
(二)软土地基的处理要求
软土地基的处理要求主要包括地基处理深度的确定、地基处理范围的确定和地基工期的控制。其中地基处理深度一般要求穿透软土层,并且要对局部软土层进行较深的埋藏,中间需有较厚的夹层主要处理上层软弱地基;设计方案中的主要加固对象为路基宽度范围内的软土,具体的需要一次性完成范围的确定,规定路基横断面方向处理到路基坡脚线外0.1米;路基建筑的计算施工工期一般要考虑到不同路段的设计高度和预压期沉降增加的填方高度,实际施工过程中的沉降情况要在施工完成后进行调整,另外还需要根据软土的物理性质进行具体时间的预压。
(三)软土地基处理施工方法
首先需要进行施工的准备,应对软土进行清淤、然后进行吹填砂,其中用到的主要材料为塑料排水板、导架、驱动套管下沉装置、排水装置及防风装置等;其次,进行施工前的技术准备:按照具体的地质地形条件和设计要求进行排水孔的布置、排水板的位置的确定,另外施工场地要符合施插排水板的要求,要确保作业条件要具备吹填土的进行;另外,进行搭設塑料排水板和土工格栅的铺设。
(四)软土地基处理的质量要求及注意事项
在质量要求中,主要是对塑料排水板材质、排水孔的施打、排水板的施插等的要求。其中塑料排水板材质的抗拉强度不得小于1KN,延伸率应在2%-10%之间,透水性应大于3ML小于10ML,抗撕裂度需超过300N;排水孔的施打过程应该保证排水孔的垂直控制;施插过程应该保持排水板入土的连续性,一旦发现断裂应该立即重新施插。软土地基施工中需要注意排水板的技术性能,在设计要求的基础上对产品进行检验并在确认合格后开始施工;排水孔的施打过程应该采用定载振动压入的方法直至满足设计要求深度,绝对不能重锤击打;施工前一定要对照地质资料,检查布置排水孔,尽量避免碰到地下障碍物;在预压下沉观测点时,要选择适当的高度,并注意分级加荷的压缩量和均匀性,避免事故的发生。
结束语
伴随我国公路建设的发展,施工过程中需要面对各种复杂的土质、地形等情况,尤其对于软土土层这一难点问题,需要采取合理的方式进行处理。由于软土地基是一种土质较软、土层含水量太高、土层承载力比较低的土层地基。在公路施工过程中,若不加强对道路建设中软土层的处理就会对公路的建设质量造成很大的影响,因此,在处理公路施工过程中的软土地基时,一定要预先对工程的地质有全面的掌握,制定详细的施工技术方案。尤其要预先对软土地基的柔软度、稳定性、变形等情况进行分析,科学地采取合理的软土地基处理技术,提高公路施工的整体质量。
参考文献:
[1]马卓.公路工程中软土地基处理技术应用的研究[D].长安大学,2011.
[2]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福建农林大学,2013.
[3]贺立霞.郭巨峙南围垦工程软土地基处理效应的研究[D].河海大学,2006.
[4]王国正.公路软土地基处理技术决策专家系统研究[D].长安大学,2007.
【关键词】市政公路工程;软土地基;处理技术;研究
引言
在公路工程建设中,由于地基承载能力有限,致使其达不到上部结构所要术的承载能力,造成地基存在着不稳定性,致使公路损坏、变形或不均匀沉降,这种招致构造物变形损坏的基础,被称为软土地基。实际公路建设中,软土地基可以说是一个很常见的问题,如果不对其进行妥善处理,往往会造成路面裂纹、路基不稳甚至塌陷的严重问题。所以,对软土地基的合理处置,是公路建设工程中应该严加重视的重要环节。
一、软土地基概述
所谓的软土是指天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0的饱和性黏性土。软土作为建筑物地基主要存在地基承载力或稳定性、沉降、渗透等问题。在公路施工过程中,若是遇到软土地基那将会非常麻烦。严格来说,软土地基对于建筑工程的施工是完全有害,没有一丝益处的。软土地基强度很低,渗透性差,含水量很高,孔隙很多,抗剪度非常低。通常情况下,普通的软土地基强度勉强可以达到正常土层的1/2,有时连一半都达不到,但是含水量却能超过35%。与此同时,软土本身的承载能力也很差,固结比较慢,施工期间会在一定程度上拖延工期,影响工程质量。所以,为了保证工程项目的竣工质量和工期,施工前应该对施工现场的软土地基进行处理,保证地基的强度。
二、公路软土地基注浆加固的意义
我国幅员辽阔,在我国的冲积平原和滨海平原地区,软土地基广泛地存在,这些软土地基对于我国公路建设施工影响非常大,及时地处理软土地基所引发的一系列问题,寻找应对软土地基处理的理想方案,是高速公路工程建设所面临重要课题。近年来,我国公路工程建设中,对于软土地基的处理采取许多不同的处理措施,但是由于公路施工的工程期要求比较紧,一些软土地基问题又是在工程施工的过程中才发现的,这就需要一种十分有效的措施来应对。注浆加固的方法在应对软土地基的问题上卓有成效,浆液和容易扩散,能够在很大的面积上产生作用,并且注浆固结体有着很高强度,注浆的浆液可以充分地渗入地层,利用率非常高,基本上不会产生浆液的浪费,并且注浆工艺操作简单,工艺水平成熟,成本很低,对于消除主固结沉降有着显著的效果。
三、软土地基的危害类型
(一) 浸水损坏
软土地基排水相对来说比较困难,长时间下去很容易在地基中存留具备破坏性的水。而在竣工后的正常使用期间,若是荷载过大,沉水位置会首先出现下陷事故,进而引发基础变形,出现裂缝,进而诱发安全事故,造成恶劣的影响。
(二) 剪切拉裂损坏
由于振动荷载过于猛烈,或是自重的原因,软土地基很容易遭到破坏,进而导致边坡部位出现隆起的土体。土体分布不均势必会影响到地基强度,甚至出现整体性的滑移,最后发生不均匀沉降事故。这种现象被称作是剪切拉裂破坏,破坏发生时也比较容易诱发建筑出现裂缝,而且多为贯通性裂缝,导致整个工程项目被严重破坏。
(三) 施工中软土地基的处理技术
在公路施工过程中,需要对软土地基进行适当的技术处理,若是处理不当很可能导致工期过长,成本上升,所以在施工之前,相关技术人员就应该参考实际工作状况和现场地质条件确定合适的处理技术,提高工程质量,缩短施工工期。
四、软土地基施工应用
在公路施工过程中,一般来说对于不同的软土地基有不同的处理方式,常见的有两种:换填法与夯实法。
1.利用换填法对公路施工过程中软土地基进行处理。换填法施工技术只适用于浅层的软土土层,一般深度在三到四米左右。如果软土土层较深,利用换填法的效果不佳,需要耗费大量的人力、物力。而对于四米左右深度的软土土层,利用换填法可以达到较好的处理效果。在具体的施工中,一般对于人工回填土、淤泥、黄土等类别的软土土层采用换填法。先将这些软土土层进行彻底的清理,再利用砂碎石进行压实。利用换填法时需要及时对周围影响公路施工建设的冻胀土以及软土全部清理干净,避免在之后的工序中影响对整个公路建设的施工。并且要随时测量软土土层,确定需要砂石的准确数据,以便科学地指导施工。将碎砂石回填进软土土层,再进行压实、压平,反复用振动壓路机进行振压。来回几遍之后,测试路面的标准等级,然后再继续进行振压。直到换填完成之后,洒水使土层休养。
2.强夯法对软土地基的处理。在公路施工过程中,最常见的方法就是强夯法。采用强夯法能够较快地增加软土地基的密度。顾名思义,强夯法主要是利用重物对软土土层进行强夯,增加软土的承载量,从而减少软土土层在公路施工过程中的不均匀沉降,减少对周围建筑的影响。不过强夯法同样不适用于较深的软土土层。因为如果软土土层地基过深,强夯法无法达到理想的效果,容易造成土层上部分密度比较大,下部分密度比较小。这样的密度分布也不利于道路施工建设。一般来说,强夯法主要适用于粘性土、素填土和杂性土等土层较弱的软土地基。在公路施工过程中,如果采取强夯法对软土土层进行处理,一定要确定好夯点之间的间距以及确定的位置。对于软土土层的重点夯实部分要了如指掌,准确把握。按照工程建设的重点,对不同的夯点采取不同的夯击。一般对每个夯点的夯击次数为四到五次,这样才能基本保证软土土层的夯实程度。在软土地基下沉2cm左右时,可以逐渐停止夯击。因而,在强夯法的施工过程中,一定要及时记录好数据,及时观察夯击的沉降量,达到最佳的夯实效果。
五、软土路基施工技术
(一)软土路基处理方案 一般高速公路软土路基的有很多处理方法,主要的方法有抛石挤淤法、反压护道法、堆载预压法、挤实砂桩法、塑料排水板预压法、真空预压法、粉喷桩法、振冲碎石桩法、夯实水泥土桩法等。在进行实际的施工时要根据具体的情况(如地理位置、地质状况、工期、造价等)来进行考虑,一般情况下施工时都会选择两、三个方法进行综合使用。
(二)软土地基的处理要求
软土地基的处理要求主要包括地基处理深度的确定、地基处理范围的确定和地基工期的控制。其中地基处理深度一般要求穿透软土层,并且要对局部软土层进行较深的埋藏,中间需有较厚的夹层主要处理上层软弱地基;设计方案中的主要加固对象为路基宽度范围内的软土,具体的需要一次性完成范围的确定,规定路基横断面方向处理到路基坡脚线外0.1米;路基建筑的计算施工工期一般要考虑到不同路段的设计高度和预压期沉降增加的填方高度,实际施工过程中的沉降情况要在施工完成后进行调整,另外还需要根据软土的物理性质进行具体时间的预压。
(三)软土地基处理施工方法
首先需要进行施工的准备,应对软土进行清淤、然后进行吹填砂,其中用到的主要材料为塑料排水板、导架、驱动套管下沉装置、排水装置及防风装置等;其次,进行施工前的技术准备:按照具体的地质地形条件和设计要求进行排水孔的布置、排水板的位置的确定,另外施工场地要符合施插排水板的要求,要确保作业条件要具备吹填土的进行;另外,进行搭設塑料排水板和土工格栅的铺设。
(四)软土地基处理的质量要求及注意事项
在质量要求中,主要是对塑料排水板材质、排水孔的施打、排水板的施插等的要求。其中塑料排水板材质的抗拉强度不得小于1KN,延伸率应在2%-10%之间,透水性应大于3ML小于10ML,抗撕裂度需超过300N;排水孔的施打过程应该保证排水孔的垂直控制;施插过程应该保持排水板入土的连续性,一旦发现断裂应该立即重新施插。软土地基施工中需要注意排水板的技术性能,在设计要求的基础上对产品进行检验并在确认合格后开始施工;排水孔的施打过程应该采用定载振动压入的方法直至满足设计要求深度,绝对不能重锤击打;施工前一定要对照地质资料,检查布置排水孔,尽量避免碰到地下障碍物;在预压下沉观测点时,要选择适当的高度,并注意分级加荷的压缩量和均匀性,避免事故的发生。
结束语
伴随我国公路建设的发展,施工过程中需要面对各种复杂的土质、地形等情况,尤其对于软土土层这一难点问题,需要采取合理的方式进行处理。由于软土地基是一种土质较软、土层含水量太高、土层承载力比较低的土层地基。在公路施工过程中,若不加强对道路建设中软土层的处理就会对公路的建设质量造成很大的影响,因此,在处理公路施工过程中的软土地基时,一定要预先对工程的地质有全面的掌握,制定详细的施工技术方案。尤其要预先对软土地基的柔软度、稳定性、变形等情况进行分析,科学地采取合理的软土地基处理技术,提高公路施工的整体质量。
参考文献:
[1]马卓.公路工程中软土地基处理技术应用的研究[D].长安大学,2011.
[2]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福建农林大学,2013.
[3]贺立霞.郭巨峙南围垦工程软土地基处理效应的研究[D].河海大学,2006.
[4]王国正.公路软土地基处理技术决策专家系统研究[D].长安大学,2007.