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【摘 要】 道路和桥梁工程是百年大计的重点项目,是人们日常生活中经常要用到的工具。因此各参建单位,应该控制好每一个施工环节,特别是对于基础土质的处理要作为重点和难点来控制。只有基础有足够的承载力和稳定性,才能保证道路桥梁工程的长久使用,发挥应有的效果。本文主要对道路桥梁施工中的软土地基处理进行了分析探讨。
【关键词】 道路桥梁;软土地基;处理措施;控制要点
引言:
道路桥梁事业随着经济和时代的进步也在不停发展,我们应当对软土地基的处理措施加以重视,如果处理软土地基时方法不当,通常会引起道路的沉降不均匀,甚至使路基被破坏。社会不断进步,伴随科技的发展产生了很多新兴的技术,近几年在道路桥梁建设中,我国引进了很多新的材料和技术,同时必针对据实际情况选择最优方法,才能使软土地基得到有效处理,使得到的效果达到预期标准。
一、软土地基的概念及特性
软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基,由于其组成物质松散因此承载能力很低,所以被称为软土地基。通常具有如下几个特性:(1)孔隙比大:软土地基通常土质比较松散,土粒之间具有较大的空隙,所以孔隙比较一般的土体都比较大。
(2)含水率大:很多靠近河流、湖泊等位置的土体,地下水含量含丰富;或者是局部地区常年雨水丰富,都会导致土体内含有大量的水形成软土地基。(3)压缩性高:软土地基由于其大的孔隙比和含水率,因此整体承载力较差,在承受外部压力的时候,空隙变小、内部水被挤压出,所以体积会急剧变小,如果应用在道路桥梁工程中,就会引起上部结构的沉降和开裂。(4)透水性弱:由于很多软土地基已含有丰富的水,当上部雨水或养护的施水的时候,下部无法吸收,导致上部水会长期积累在路面无法排走,形成滞水。(5)抗剪强度低:有些由于地质变化情况导致的断层带或软土层,在上部承受不均匀荷载的时候,很容易发生断裂,造成上部结构的破坏。(6)变动灵敏性高。在内部含有大量的水分和气泡的情况下,软土地基体积很不稳定,当承受荷载的时候,会因为压力施加的部位、方向和不均匀性,导致软土体积发生各种变化,因此变动灵敏性很高。
二、软地基处理时要考虑的因素
1、地基状况
首先要判断土质条件,若是黏性土则采用压实法,黏土一经扰动会导致强度降低,因此在施工中要尽可能的减小对地基的扰动;若是可能发生液化的砂性土,则一般采用挤实砂桩法或振动压实法。其次看地基构成情况,软土层较浅时通常采用换填法,对土层表层进行处理;若软土层较厚,就需要采用其他方法配合表层处理法,如软土层较薄且夹有砂层的,则可以采用表层处理法、荷载压重法等;软土层厚且无砂层的,因排水距离长,其固结沉降时间也较长,强度也会有所增长。
2、公路等级要求的道路性质
公路等级一定程度上也决定着软地基处理技术的选择。一般来说,公路道路设计等级越高,对于道路平整度的要求也会越高,就要求采取强有力的软地基处理措施。反之,公路等级较低时,出于降低施工成本的考虑,一般就简易的对路面进行铺设,待地基沉降结束后,在对公路路面进行常规处理。路堤设计宽度与高度也是影响地基处理方法选择的重要因素。一般来说,设计路堤越宽越高,则对地基底部产生的压力也会越大,从而引起地基深处的较大沉降。对于宽而低的路堤,若采用换填法则可能导致局部受破坏;若设计高度大但稳定性不足的路堤时,采用压重法将受到很大限制。
三、常见的道路桥梁工程中软土地基处理方法
1、加载换填法
面对软地基主要采用加载换填法。所谓加载就是讲软土下降,提高地基的强度,避免已经埋入土中的抛填物发生沉降,导致破坏。避免地基沉降固结的方法主要采取在地基上施加总压,减少填充物之间的空隙。填土加载也可以采取竖井的方法降低地下水位,或者在地基表面铺上一层纱,铺上不透水膜,形成不透气的加载法。换填时要注意设计的要求,在换填之后进行加载,夯实换填物。使软路基保持良好的承载能力。
2、抛石挤淤法
抛石挤淤的方法我们清理鱼塘时采用比较多。由于软土层位于水下,因此要做到对土壤的更换特别困难。在道路修建的时候通常会出现这种状况的路基。如果没有处理好,这条道路就是不合格的。一般情况下我们都会在路基上面填充片石,再通过外力对片石进行挤压的办法将路基中的淤泥挤出。挤出淤泥后在表面铺上一层厚沙,最后再填上土。整个抛石挤淤的过程必须按照设计的要求严格进行。遇到软土层道路平坦时,要按照三角形的布局進行抛石填满。在抛石过程中,片石浮出水片后要用颗粒较小的石块填充空隙。最后进行碾压夯实基础的工作。
3、高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是首先利用钻机进行钻孔,再将带有喷嘴的注浆管插入至设计深度后,用高压注浆设备将水泥砂浆注入到土体里面,使砂浆与土体进行融合形成高压粉喷桩来提高土体承载力。在高压砂浆喷射至地下的过程中,细小的颗粒会随着砂浆的上浮而带出地面,也会改善一定的土体结构。值得注意的是,在选中这种工艺之前,要做好地质勘查工作,确定土层的分布情况,特别是如果有溶洞或断层一定要勘查清楚。因为在注浆的过程中,浆体会优先填充这些溶洞和断层,如果溶洞或断层过大,则会填充进去很多的砂浆还无法看到效果。因此这种方法适用于淤泥、淤泥质土、粉质黏土、和含水率较高的软性土层。
4、加固土桩法
加固土桩法就是通过深层搅拌法加固地基的形式。深层搅拌主要是通过将软粘土地基加固饱和的一种方式。主要运用石灰、水泥等材料通过机械搅拌将固化剂和软土进行强制搅拌。当它们之间发生化学反应之后软土就会成为稳定性、整体性较强的优质地基。
5、排水法
面对水分含量较多的软土,通常采用的是排水法固结地基。它主要是通过在给予载荷的情况下,通过布置竖向排水井将土中空隙的水分慢慢排出。当水分排出时,软土的空隙会变小,这样地基就会加速固结。提高了地基的质量。在加速固结的过程中,通常采用增加排水途径、缩短排水距离、设置竖向排水井的方法缩短预压工程的预压期,在短期内达到固结的效果。
6、强夯挤密法
强夯法就是用一个质量较重的锤子,从一定高度快速下落,锤击土面。在强大的熟悉冲击力下,来挤压土体,使其密度变大、含水率变小,土质密实来增强承载力。这种方法由于设备简单、施工工艺通俗易懂、人员素质要求较低、成本较省,所以被广泛应用于地基处理中。但是这种方法有一定局限性,只能适用于碎石土、低饱和度的黏性土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等。综合来说就是要土的粒径、含水率、及土层厚度在其施工应用范围内。
四、软土地基处理控制要点
(1)在工程开工之前,一定要进行详细的地质勘察,了解下部土质的分部情况,根据土工试验的数据来明确软土地基的类型和范围,有针对性的采取处理措施。在制定处理方案的时候,要有针对性和可行性,达到最优的处理效果和费用投入。
(2)软土地基的处理方法有很多种,但是很多施工单位只熟悉自己使用过的方法,导致很多时候处理的方法不当,而达不到预期的效果。因此在选择处理方法的时候,一定要根据具体地质情况,经各方研讨审批后再实施。
(3)在对软土地基处理完成后,要找相应有资质的单位来进行荷载试验和其它需要的实验,来检验是否处理到位。只有真正达到了设计承载值后才可进行上部施工,否则引起的返工代价会更高。
五、结束语
综上所述,现如今我国的道路建设还是呈现逐年加速的趋势。软土基是任何时候都不可以避免的。因此提高软地基的处理技术是一项永不落后的措施。在进行软地基施工处理时一定要根据路基的具体情况进行区分对待。我国的相关科技部门要加大对软路基建设科技投入和研发,创造出更多的解决软土地基的方法,为我国的道路建设节约资金,提高道路工程的质量,使人民的生命财产安全得到更大的保障。
参考文献:
[1]张轶君.工程软土地基处理方案技术经济比选[J].城市道桥与防洪,2010(8).
[2]谢建平.浅谈公路软土地基处理[J].机电产品开发与创新,2009(7).
[3]沈烨.软土地基处理方法综述[J].山西建筑,2011(5).
【关键词】 道路桥梁;软土地基;处理措施;控制要点
引言:
道路桥梁事业随着经济和时代的进步也在不停发展,我们应当对软土地基的处理措施加以重视,如果处理软土地基时方法不当,通常会引起道路的沉降不均匀,甚至使路基被破坏。社会不断进步,伴随科技的发展产生了很多新兴的技术,近几年在道路桥梁建设中,我国引进了很多新的材料和技术,同时必针对据实际情况选择最优方法,才能使软土地基得到有效处理,使得到的效果达到预期标准。
一、软土地基的概念及特性
软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基,由于其组成物质松散因此承载能力很低,所以被称为软土地基。通常具有如下几个特性:(1)孔隙比大:软土地基通常土质比较松散,土粒之间具有较大的空隙,所以孔隙比较一般的土体都比较大。
(2)含水率大:很多靠近河流、湖泊等位置的土体,地下水含量含丰富;或者是局部地区常年雨水丰富,都会导致土体内含有大量的水形成软土地基。(3)压缩性高:软土地基由于其大的孔隙比和含水率,因此整体承载力较差,在承受外部压力的时候,空隙变小、内部水被挤压出,所以体积会急剧变小,如果应用在道路桥梁工程中,就会引起上部结构的沉降和开裂。(4)透水性弱:由于很多软土地基已含有丰富的水,当上部雨水或养护的施水的时候,下部无法吸收,导致上部水会长期积累在路面无法排走,形成滞水。(5)抗剪强度低:有些由于地质变化情况导致的断层带或软土层,在上部承受不均匀荷载的时候,很容易发生断裂,造成上部结构的破坏。(6)变动灵敏性高。在内部含有大量的水分和气泡的情况下,软土地基体积很不稳定,当承受荷载的时候,会因为压力施加的部位、方向和不均匀性,导致软土体积发生各种变化,因此变动灵敏性很高。
二、软地基处理时要考虑的因素
1、地基状况
首先要判断土质条件,若是黏性土则采用压实法,黏土一经扰动会导致强度降低,因此在施工中要尽可能的减小对地基的扰动;若是可能发生液化的砂性土,则一般采用挤实砂桩法或振动压实法。其次看地基构成情况,软土层较浅时通常采用换填法,对土层表层进行处理;若软土层较厚,就需要采用其他方法配合表层处理法,如软土层较薄且夹有砂层的,则可以采用表层处理法、荷载压重法等;软土层厚且无砂层的,因排水距离长,其固结沉降时间也较长,强度也会有所增长。
2、公路等级要求的道路性质
公路等级一定程度上也决定着软地基处理技术的选择。一般来说,公路道路设计等级越高,对于道路平整度的要求也会越高,就要求采取强有力的软地基处理措施。反之,公路等级较低时,出于降低施工成本的考虑,一般就简易的对路面进行铺设,待地基沉降结束后,在对公路路面进行常规处理。路堤设计宽度与高度也是影响地基处理方法选择的重要因素。一般来说,设计路堤越宽越高,则对地基底部产生的压力也会越大,从而引起地基深处的较大沉降。对于宽而低的路堤,若采用换填法则可能导致局部受破坏;若设计高度大但稳定性不足的路堤时,采用压重法将受到很大限制。
三、常见的道路桥梁工程中软土地基处理方法
1、加载换填法
面对软地基主要采用加载换填法。所谓加载就是讲软土下降,提高地基的强度,避免已经埋入土中的抛填物发生沉降,导致破坏。避免地基沉降固结的方法主要采取在地基上施加总压,减少填充物之间的空隙。填土加载也可以采取竖井的方法降低地下水位,或者在地基表面铺上一层纱,铺上不透水膜,形成不透气的加载法。换填时要注意设计的要求,在换填之后进行加载,夯实换填物。使软路基保持良好的承载能力。
2、抛石挤淤法
抛石挤淤的方法我们清理鱼塘时采用比较多。由于软土层位于水下,因此要做到对土壤的更换特别困难。在道路修建的时候通常会出现这种状况的路基。如果没有处理好,这条道路就是不合格的。一般情况下我们都会在路基上面填充片石,再通过外力对片石进行挤压的办法将路基中的淤泥挤出。挤出淤泥后在表面铺上一层厚沙,最后再填上土。整个抛石挤淤的过程必须按照设计的要求严格进行。遇到软土层道路平坦时,要按照三角形的布局進行抛石填满。在抛石过程中,片石浮出水片后要用颗粒较小的石块填充空隙。最后进行碾压夯实基础的工作。
3、高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是首先利用钻机进行钻孔,再将带有喷嘴的注浆管插入至设计深度后,用高压注浆设备将水泥砂浆注入到土体里面,使砂浆与土体进行融合形成高压粉喷桩来提高土体承载力。在高压砂浆喷射至地下的过程中,细小的颗粒会随着砂浆的上浮而带出地面,也会改善一定的土体结构。值得注意的是,在选中这种工艺之前,要做好地质勘查工作,确定土层的分布情况,特别是如果有溶洞或断层一定要勘查清楚。因为在注浆的过程中,浆体会优先填充这些溶洞和断层,如果溶洞或断层过大,则会填充进去很多的砂浆还无法看到效果。因此这种方法适用于淤泥、淤泥质土、粉质黏土、和含水率较高的软性土层。
4、加固土桩法
加固土桩法就是通过深层搅拌法加固地基的形式。深层搅拌主要是通过将软粘土地基加固饱和的一种方式。主要运用石灰、水泥等材料通过机械搅拌将固化剂和软土进行强制搅拌。当它们之间发生化学反应之后软土就会成为稳定性、整体性较强的优质地基。
5、排水法
面对水分含量较多的软土,通常采用的是排水法固结地基。它主要是通过在给予载荷的情况下,通过布置竖向排水井将土中空隙的水分慢慢排出。当水分排出时,软土的空隙会变小,这样地基就会加速固结。提高了地基的质量。在加速固结的过程中,通常采用增加排水途径、缩短排水距离、设置竖向排水井的方法缩短预压工程的预压期,在短期内达到固结的效果。
6、强夯挤密法
强夯法就是用一个质量较重的锤子,从一定高度快速下落,锤击土面。在强大的熟悉冲击力下,来挤压土体,使其密度变大、含水率变小,土质密实来增强承载力。这种方法由于设备简单、施工工艺通俗易懂、人员素质要求较低、成本较省,所以被广泛应用于地基处理中。但是这种方法有一定局限性,只能适用于碎石土、低饱和度的黏性土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等。综合来说就是要土的粒径、含水率、及土层厚度在其施工应用范围内。
四、软土地基处理控制要点
(1)在工程开工之前,一定要进行详细的地质勘察,了解下部土质的分部情况,根据土工试验的数据来明确软土地基的类型和范围,有针对性的采取处理措施。在制定处理方案的时候,要有针对性和可行性,达到最优的处理效果和费用投入。
(2)软土地基的处理方法有很多种,但是很多施工单位只熟悉自己使用过的方法,导致很多时候处理的方法不当,而达不到预期的效果。因此在选择处理方法的时候,一定要根据具体地质情况,经各方研讨审批后再实施。
(3)在对软土地基处理完成后,要找相应有资质的单位来进行荷载试验和其它需要的实验,来检验是否处理到位。只有真正达到了设计承载值后才可进行上部施工,否则引起的返工代价会更高。
五、结束语
综上所述,现如今我国的道路建设还是呈现逐年加速的趋势。软土基是任何时候都不可以避免的。因此提高软地基的处理技术是一项永不落后的措施。在进行软地基施工处理时一定要根据路基的具体情况进行区分对待。我国的相关科技部门要加大对软路基建设科技投入和研发,创造出更多的解决软土地基的方法,为我国的道路建设节约资金,提高道路工程的质量,使人民的生命财产安全得到更大的保障。
参考文献:
[1]张轶君.工程软土地基处理方案技术经济比选[J].城市道桥与防洪,2010(8).
[2]谢建平.浅谈公路软土地基处理[J].机电产品开发与创新,2009(7).
[3]沈烨.软土地基处理方法综述[J].山西建筑,2011(5).