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[摘 要]路桥工程在施工的过程中会遇到各种地基状况,当遇到软体地基时,应该根据现场的实际状况,选择合适的地基处理技术进行处理,以此保证路桥工程的施工质量。本文阐述了软土地基的概念和特征,并以某路桥为例对地基处理技术在路桥工程施工中的应用做了详细的分析。
[关键词]路桥工程;软土地基;处理技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0225-01
交通既是社会经济发展的需要,也是社会经济发展的基本保障。近年来我国的路桥施工建设工作正处于快速发展时期,大量的路桥建设工程施工完毕,有效的改善了现有的交通状况。但是我国幅员辽阔,地质地形条件非常复杂,不但阻碍了施工进度,也使施工质量受到了影响,其中软土地基就是一项不容易处理的施工问题。
1 软土地基的概念和特征
(1)软土地基的概念。我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成,地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且易发生沉降的地基。按照建设部软土地址勘察规范的相关标准,符合天然孔隙比值大于或等于1.0,天然含水量大于或等于液限,外观以灰色为主细粒土质均为软土。
(2)软土地基的特征。软土地基的特点主要包括以下几个方面:抗剪强度低,软土的抗剪强度相对较小,并且跟加荷速度以及排水固结条件有着密切的联系,软土的抗剪强度随着固结程度的增大而增加;压缩性高,软土的压缩系数a 0.1~0.2,并且随着软土天然含水量和液限的增大而增大,由于软土自身的性质,软土地基在荷载的作用下会产生严重的变形;渗透性弱;高孔隙性与高含水量,软土的天然空隙比通常在1~2之间,最大不超过4,天然水的含量通常在 45%~75%之间,液限通常为 40%~55%,因为天然空隙和天然水含量的比值成直线性关系,其空隙性与高含水量决定了软土的抗剪强度与压缩性。
2 在路桥工程施工中对地基处理技术的具体应用
(1)文章以某路桥工程为例,该路桥工程全长62353.6m,设计速度为80km/h,双向4车道,路基的总宽度为25.2m。由于该路桥工程的长度相对较长,致使路桥工程的施工环境相对复杂,在施工的过程中会遇到各种复杂的地质,在该路桥工程施工历程 K45+050~K45+550、K44+000~K70+000等施工段为软土地基,如果不采取措施进行处理,将会影响路桥工程的整体施工质量,该路桥工程施工单位根据路基的具体状况,采用了不同的软土地基处理技术进行处理,经过实践证明取得了良好的应用效果。
(2)软土地基处理技术在路桥工程施工中的实践应用。软土地基的表层处理技术。软土地基的表层处理技术主要包括以下几种方法:其一,添加剂法,如果软土地基的表层为粘性土,通常采用添加剂法进行处理,在粘性土内部添加适当的添加单,以此增强软土地基的强度与压缩性,保证后续机械施工能够顺利的进行,添加剂法还能够显著的提高填土的结固效果与稳定性;其二,敷垫材料法,軟土地基土层的分布通常不均匀,会导致地基的局部出现侧向变位或者局部沉降的问题,采用敷垫材料法对软土地基进行处理,能够显著的提高软土地基的抗拉力以及抗剪力,提高地基的稳定性,便于施工机械能够顺利的通过;其三,砂垫层法,由于软土地基的含水量相对较高,土层较薄,需要采用砂垫层法进行处理,其具体的做法表现为:将砂垫层敷垫在软土地基上,其厚度通常为0.5m~1.2m之间,其能够充分的发挥砂垫层的排水作用,对软土层进行固结,该种软土地基处理技术能够降低排水层的水位,便于施工机械进行施工;其四,表层排水法,软土地基的处理应该因地制宜,如果其土质相对较好,但是含水量相对较大,通常采用表层排水法,其具体的做法表现为:在进行填土施工之前,对地表的沟槽进行开挖施工,将地表水排除,同时还能够有效的降低表层部分的含水量,保证施工机械能够顺利的进行。
(3)换填土处理技术。该种方法的原理表现为:用优质土替换原来的软弱土,以此降低软土地基的沉降量,保证填土的稳定性。该种处理技术采用的填料通常为透水性土,而处于常水位以下的填土不能采用非透水性土壤,填土应该从中心向两侧进行分层填筑,每层的厚度通常为15cm。换填土处理技术包括强夯挤淤法、砂垫层置换法、垫层法三种,其应用优势表现为施工工艺简单,由优质土壤代替软弱土,能够保证软土地基的稳定性。
(4)强夯处理技术。软土地基的强夯处理技术是一种非常成熟的软土地基处理技术,该种处理技术的工作原理表现为: 理由物理学中的重力作用,依靠高空重物自然下降产生的强大重力,对软土地基进行反复压实,以此降低土质的压缩性,缩小土质之间的缝隙,以此改善地基的承受能力以及其他性能。强夯处理技术的施工方法简单,需要的设备简单,节省原材料,功效高,施工速度快,并且具有很广的应用范围,能够显著的提高土质的承载力,加固的影响深度可达5.5m~10.5m,沉降变形量小,压缩量能够降低2~8倍,地基强度能够提高3~4倍。但是,该种软土地基处理方法的振动相对较大,在应用的过程中应该采用相应的处理措施进行处理,例如设置隔振沟、建筑隔音墙等。
(5)粉喷桩加固处理技术。对于稳定性相对较差的软土地基,通常采用粉喷桩加固处理技术。在采用该种软土地基处理技术时,应该先对路桥工程的实际地质状况进行勘察,获得原地面高程数据信息、粉喷桩设计桩位图、土工试验信心、地质信息等资料,然后采取铺设砂土垫层、回填粘性土等措施保证场地的稳定性与平整度,在具体施工的过程中,应该控制好钻机的下钻深度以及喷粉的高程,保证粉喷桩的长度,定期的对粉喷桩的成桩直径以及搅拌程度进行检查,同时还应该定期的对钻机的钻头进行检查,保证钻头的磨耗量小于2cm,以此保证粉喷桩的成桩质量。
(6)砂石桩加固处理技术。砂石桩加固技术的原理表现为:痈冲击、振动以及吹冲的方式在软土地基中形成孔,然后将砂或者碎石填充到形成的孔隙中,形成大直径的砂石桩。砂石桩通常包括砂桩、石桩、碎石桩等,砂石桩与土层形成的复合地基,能够显著的提高软土地基的承载能力,防止砂土在振动的作用下出现液化问题,同时还可以增强软土地基的稳定性。该种软土地基处理方法在国内外都具有非常广泛的应用,对于条件要求不高的饱和黏性软土地基施工中,可以直接采用该种方法进行处理,而对于沉降要求特别严格的路桥工程,需要对施工现场进行严格的考察之后才能使用。
3 结束语
总而言之,软土地基的施工难度较大质量问题时有发生,本着对人民群众高度负责的施工精神,各个施工团队应该提高对软土地基处理的意识,不断总结施工中的经验教训,并结合相关的理论知识和科学处理办法,提高软土地基的建设质量,在满足人们出行需要的前提之下,也要保障好人们出行的基本安全。
参考文献
[1] 郑峰,赵敏.市政路桥工程施工中软土地基处理技术研究[J].科技展望,2015,02:24-25.
[2] 辛贝贝,王航.浅论路桥工程施工中的软土地基处理技术[J].中国新技术新产品,2014,01:45.
[3] 邢士弢.有关路桥工程软土地基处理技术的探讨[J].黑龙江科技信息,2013,21:216.
[关键词]路桥工程;软土地基;处理技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0225-01
交通既是社会经济发展的需要,也是社会经济发展的基本保障。近年来我国的路桥施工建设工作正处于快速发展时期,大量的路桥建设工程施工完毕,有效的改善了现有的交通状况。但是我国幅员辽阔,地质地形条件非常复杂,不但阻碍了施工进度,也使施工质量受到了影响,其中软土地基就是一项不容易处理的施工问题。
1 软土地基的概念和特征
(1)软土地基的概念。我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成,地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且易发生沉降的地基。按照建设部软土地址勘察规范的相关标准,符合天然孔隙比值大于或等于1.0,天然含水量大于或等于液限,外观以灰色为主细粒土质均为软土。
(2)软土地基的特征。软土地基的特点主要包括以下几个方面:抗剪强度低,软土的抗剪强度相对较小,并且跟加荷速度以及排水固结条件有着密切的联系,软土的抗剪强度随着固结程度的增大而增加;压缩性高,软土的压缩系数a 0.1~0.2,并且随着软土天然含水量和液限的增大而增大,由于软土自身的性质,软土地基在荷载的作用下会产生严重的变形;渗透性弱;高孔隙性与高含水量,软土的天然空隙比通常在1~2之间,最大不超过4,天然水的含量通常在 45%~75%之间,液限通常为 40%~55%,因为天然空隙和天然水含量的比值成直线性关系,其空隙性与高含水量决定了软土的抗剪强度与压缩性。
2 在路桥工程施工中对地基处理技术的具体应用
(1)文章以某路桥工程为例,该路桥工程全长62353.6m,设计速度为80km/h,双向4车道,路基的总宽度为25.2m。由于该路桥工程的长度相对较长,致使路桥工程的施工环境相对复杂,在施工的过程中会遇到各种复杂的地质,在该路桥工程施工历程 K45+050~K45+550、K44+000~K70+000等施工段为软土地基,如果不采取措施进行处理,将会影响路桥工程的整体施工质量,该路桥工程施工单位根据路基的具体状况,采用了不同的软土地基处理技术进行处理,经过实践证明取得了良好的应用效果。
(2)软土地基处理技术在路桥工程施工中的实践应用。软土地基的表层处理技术。软土地基的表层处理技术主要包括以下几种方法:其一,添加剂法,如果软土地基的表层为粘性土,通常采用添加剂法进行处理,在粘性土内部添加适当的添加单,以此增强软土地基的强度与压缩性,保证后续机械施工能够顺利的进行,添加剂法还能够显著的提高填土的结固效果与稳定性;其二,敷垫材料法,軟土地基土层的分布通常不均匀,会导致地基的局部出现侧向变位或者局部沉降的问题,采用敷垫材料法对软土地基进行处理,能够显著的提高软土地基的抗拉力以及抗剪力,提高地基的稳定性,便于施工机械能够顺利的通过;其三,砂垫层法,由于软土地基的含水量相对较高,土层较薄,需要采用砂垫层法进行处理,其具体的做法表现为:将砂垫层敷垫在软土地基上,其厚度通常为0.5m~1.2m之间,其能够充分的发挥砂垫层的排水作用,对软土层进行固结,该种软土地基处理技术能够降低排水层的水位,便于施工机械进行施工;其四,表层排水法,软土地基的处理应该因地制宜,如果其土质相对较好,但是含水量相对较大,通常采用表层排水法,其具体的做法表现为:在进行填土施工之前,对地表的沟槽进行开挖施工,将地表水排除,同时还能够有效的降低表层部分的含水量,保证施工机械能够顺利的进行。
(3)换填土处理技术。该种方法的原理表现为:用优质土替换原来的软弱土,以此降低软土地基的沉降量,保证填土的稳定性。该种处理技术采用的填料通常为透水性土,而处于常水位以下的填土不能采用非透水性土壤,填土应该从中心向两侧进行分层填筑,每层的厚度通常为15cm。换填土处理技术包括强夯挤淤法、砂垫层置换法、垫层法三种,其应用优势表现为施工工艺简单,由优质土壤代替软弱土,能够保证软土地基的稳定性。
(4)强夯处理技术。软土地基的强夯处理技术是一种非常成熟的软土地基处理技术,该种处理技术的工作原理表现为: 理由物理学中的重力作用,依靠高空重物自然下降产生的强大重力,对软土地基进行反复压实,以此降低土质的压缩性,缩小土质之间的缝隙,以此改善地基的承受能力以及其他性能。强夯处理技术的施工方法简单,需要的设备简单,节省原材料,功效高,施工速度快,并且具有很广的应用范围,能够显著的提高土质的承载力,加固的影响深度可达5.5m~10.5m,沉降变形量小,压缩量能够降低2~8倍,地基强度能够提高3~4倍。但是,该种软土地基处理方法的振动相对较大,在应用的过程中应该采用相应的处理措施进行处理,例如设置隔振沟、建筑隔音墙等。
(5)粉喷桩加固处理技术。对于稳定性相对较差的软土地基,通常采用粉喷桩加固处理技术。在采用该种软土地基处理技术时,应该先对路桥工程的实际地质状况进行勘察,获得原地面高程数据信息、粉喷桩设计桩位图、土工试验信心、地质信息等资料,然后采取铺设砂土垫层、回填粘性土等措施保证场地的稳定性与平整度,在具体施工的过程中,应该控制好钻机的下钻深度以及喷粉的高程,保证粉喷桩的长度,定期的对粉喷桩的成桩直径以及搅拌程度进行检查,同时还应该定期的对钻机的钻头进行检查,保证钻头的磨耗量小于2cm,以此保证粉喷桩的成桩质量。
(6)砂石桩加固处理技术。砂石桩加固技术的原理表现为:痈冲击、振动以及吹冲的方式在软土地基中形成孔,然后将砂或者碎石填充到形成的孔隙中,形成大直径的砂石桩。砂石桩通常包括砂桩、石桩、碎石桩等,砂石桩与土层形成的复合地基,能够显著的提高软土地基的承载能力,防止砂土在振动的作用下出现液化问题,同时还可以增强软土地基的稳定性。该种软土地基处理方法在国内外都具有非常广泛的应用,对于条件要求不高的饱和黏性软土地基施工中,可以直接采用该种方法进行处理,而对于沉降要求特别严格的路桥工程,需要对施工现场进行严格的考察之后才能使用。
3 结束语
总而言之,软土地基的施工难度较大质量问题时有发生,本着对人民群众高度负责的施工精神,各个施工团队应该提高对软土地基处理的意识,不断总结施工中的经验教训,并结合相关的理论知识和科学处理办法,提高软土地基的建设质量,在满足人们出行需要的前提之下,也要保障好人们出行的基本安全。
参考文献
[1] 郑峰,赵敏.市政路桥工程施工中软土地基处理技术研究[J].科技展望,2015,02:24-25.
[2] 辛贝贝,王航.浅论路桥工程施工中的软土地基处理技术[J].中国新技术新产品,2014,01:45.
[3] 邢士弢.有关路桥工程软土地基处理技术的探讨[J].黑龙江科技信息,2013,21:216.