对公路施工中软体路基的处理方法分析

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  摘要:由于软土在我国的分布较为广泛,软土具有压缩性高及强度低的特点,因此在软土路基施工中,怎样解决软土导致的质量问题成为一个技术难题。软土路基施工技术也是保证路基质量的关键因素,根据这些年我国公路工程建设施工的经验,已经寻找到一些软土路基施工的有效方法,保证了公路的施工效能并延长了公路的使用寿命。
  关键词:公路施工;软体路基;处理方法
  软土对公路的危害,引起我国公路部门各级组织的重视,科研、设计、施工等单位全力以赴,协同作战,经过多年努力,已摸索了不少对策,并取得了可喜的成绩。交通部颁布了
  《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》,使我国公路软基无论在设计方面或施工方面,出现了有章可循的局面。《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》对软土的定义为滨海、湖沼、谷、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。根据工程实际经验,我们可以得出结论,除了上述特征指标外,还应根据液限指标和稠度等来综合判别确定。软土地基的特点是强度低、固结慢、变形大;在软土地基上修筑高等级公路最突出的问题是稳定与沉降变形。软土地基对道路还有一种影响,即其含水量较大不能达到较好的压实要求和其它技术标准。
  一、公路施工中的软土地基处理技术
  常见的软土地基处理技术有水泥搅拌桩、排水固结法、复合地基、强夯法、真空预压、高压喷射注浆法、换填法、堆载预压、深层搅拌法以及袋装砂井等等。在实际公路施工过程中,我们必须根据工程项目的等级、施工条件、施工环境、成本控制、工期相关要求等工程的实际特点,来合理的选择软土地基处理方法。对于软土技术的处理方法来说,多种多样,下面将对一些常见的软土地基处理方法展开介绍:
  1、排水固结法
  排水固结法是事先在地基中设置塑料排水带或者是袋装沙井,这些竖向的排水体是对建筑物自身重量的加载,是通过逐步加载的方式完成的。排水固结法也可以是在建筑物建造之前就对场地进行加压,这个时候土就会逐步固结起来,土中的水也会从土的缝隙中流出来,在土的强度提高的同时,地基也会发生相应的沉降。排水固结法主要是控制地基的沉降,通常与铺筑砂土层处理方法一起运用,这样取得的效果会更好。但是这种方法会使得工程竣工时间拉长,原因在于预压的时间过长。
  2、强夯法
  强夯法的目的是为了提高地基的承载能力,地基软弱,需要用强夯法来提高其自身的承载能力。强夯法的做法就是用一个很重的锤子,从一定的高度上迅速落地,使劲地往下砸,在重锤下降的时候,使得土的密度增大,从而使软土的地基变得坚硬,有效地对软土地基进行了处理。此种方法具有一定的局限性,对土的要求比较高,只能适用砂性土和非饱和性粘土,在砸的过程时,也要有联系性。
  3、换填法
  将软土层全部挖除,采用砂、碎石、块石、卵石、片石等渗水性较好的材料或强度较高的粘土(必要时加适量水泥、石灰)进行分层填筑,可降低压缩性,提高地基承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单,但费用比较高,在工期要求比较紧时采用此法可加快施工进度,保证施工质量。
  4、高压喷射注浆法
  对于高压喷射注浆法的相应的加固原理来说,其主要体现在两个方面,即水泥土的固化作用以及高压喷射流对土体的破坏作用。高压喷射注浆法对地基承载力的提高有着重要作用,同时对止水防渗、降低土的含水量、减小支挡结构土压力以及防止土体液化等有着重要的效果。高压喷射注浆法的操作较为简单,适用于净空低、上部的土质较为坚硬、下部较为软弱以及施工场地较为狭窄的工程中,同时使用该种方法,在施工的不会中断行车,不会影响正常的生产运营,不会对附近的建筑造成影响,同时也不会对附近的环境产生公害。
  5、深层搅拌法
  深层搅拌法是利用深层搅拌机,将地基中的固化剂和软粘土搅拌在一起,使软的地基土硬结成足够硬的,稳定性较强的,水稳性较强的基土。粉喷桩便是深层搅拌法对地基加固处理的一种形式,利用搅拌机把地基的软土与胶结材料进行搅拌形成桩柱体,搅拌桩柱体和周围的软土构成复合地基,能够增大地基的变形模量,提高地基的承载力并减小地基沉降。该种软土处理技术的施工过程不会产生噪音,不会排污、对周围的环境影响较小且施工的工期较短。我们可以在一些工期较紧、地质条件较差的特殊路段。
  6、堆载预压法
  我们一般把堆载预压法可分为超载预压法与等载预压法。其加固原理为:在对路面进行施工之前,根据排水固结的原理,把不小于设计的荷载堆积在相应的地基上,措施土壤中的水分不断排除,空隙不断减小,逐渐固结,有效应力也在不断的增加,同时在对地基进行压密变形的时候,地基的承载力会不断提高,对减小沉降有着重要的作用。该种方法比较适合厚度较大的饱和软土地基。
  7、真空预压法
  用密封的薄膜对需要加固的软基表面上的砂垫层进行封闭,在使用真空装置把薄膜下面的土壤中的空气抽出,这样以来土体的内部和垫层与排水体之间便会产生压力差,致使空隙中的水排出。
  8、CFG桩处理法
  通过使用振动沉管打桩机等设备把石屑、碎石、水泥、粉煤等混合搅拌形成具有一定的粘结强度的桩,并与褥垫层以及桩间土构成复合地基,这便是CFG桩(即水泥粉煤灰碎石桩)。其加固原理主要有褥垫层的调整均化作用、桩体的置换作用以及土体的挤密作用。
  9、加筋法
  加筋法主要是把具有承载拉力的土工合成材料所构成的人工复合土体放入软土层中。利用拉筋与土体颗粒之间的摩擦力作用使得它们形成一个整体,使得整体的强度得以提高,其抗剪、抗拉、抗拉以及抗压的能力也得以增强。能够有效的减小地基的沉降、提高地基的承载能力以及增加地基的稳定性。
  二、软土路基处理需要注意的问题
  1、软土路基的排水设计
  路基具有水温稳定性是路基基本的要求,为了避免自然因素或者防止行车荷载的反复作用对路基产生过量的变形而出现裂缝等现象,因此在软土路基施工中要进行排水的设计。排水
  设计主要采用以下方法:首先把若干根长度7~9厘米、宽10厘米的隔毛细水侵入路基内,然后根据软土路基的深浅,将塑料排水板插入软土路基内,再铺上天然砂石、鹅卵石等,这种方法是利用毛吸原理把软土路基中的毛细水挤压后排出,从而达到施工的设计要求。这个排水设计方法简单方便、速度快、功效高、耗材少、质量好,排水的效果和安全性都比其他设计优越。
  2、设置排水盲沟
  下穿式道铁立交桥的引道最低点处,可以采用在纵横向增加排水盲沟的方法处理排水,使路基中的水分有组织的排走设计要求盲沟的截面尺寸为10cm×10cm,盲沟内填充5cm左右的用碎石骨料,还要确保盲沟内有足够的空隙率,用竹筏将顶面进行铺盖,最后按照规定的要求铺设基层与路面。这种方法已经在实际的施工中成功的运用,并且已经得到了很好的排水效果。
  总之,公路施工中的软土路基的处理方法和应注意的问题有很多种,我们可以在不同类型的软基中单独使用其中的一种,也可以将其综合起来应用。公路施工中对软基的处理是十分重要的,只有对软基进行良好的处理才能保证公路的质量,保证人们的生命财产安全,为人们提供更加安全的出行环境。因此我们要对软基的处理方法进行多方面的研究。
  参考文献:
  [1]李瑞.软土地基处理施工技术[J].山西建筑,2007(13).
  [2]孙跃文.公路软土路基处治方法探究[J].科技创新导报.2008(8).
  [3]吴高中.路基软土地基处理施工技术[J].长安大学学报.2004(1).
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