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摘要:在路桥工程中,一般会在软土地基上进行路基的修筑。如果对软土地基的处理不当,很容易造成路基的塌陷或不稳,破坏桥梁和道路的正常使用,造成交通阻塞。因此,在路桥施工中,要保证软土地基的严格、合理。
关键词:路桥工程,软土地基,施工技术
Abstract: in the road &bridge engineering, the general will be in soft soil foundation on the roadbed construction. If the of the soft soil foundation processes improper, it is easy to cause the roadbed subsidence or instability, destroy the normal use of the Bridges and roads, caused a traffic jam. Therefore, in road &bridge construction, to guarantee of the soft soil foundation strict and reasonable.
Keywords: road &bridge engineering, soft soil foundation, construction technology
中图分类号: TU471.8文献标识码:A文章编号:
我国有着广泛的软土分布,由于地质变迁和水的作用,会对土粒原有力学结构造成破坏,使粘土或粉砂性土原有的紧密分子结构变松散,将土粒分解成小细粒,降低了土原有的抗压能力、抗剪能力,使土体结构变得松散、稀软,这就形成了工程俗语中的软土地基。通常由软土、泥炭、腐殖土、有机质土等构成了软土地基的主要成分。
1、软土路基施工处理的目的
因为软土地基具有较强的亲水性和较差的透水性,并且其本身也有着较大的含水量和空隙比,其有着松散的土粒之间的连接结构,这些土体特性造成了软土地基较高的压缩性、较低的抗剪程度,如果一旦震动土层,就会迅速降低其抗震强度。另外,软土地基还有着较慢的固、较大的变形特点。所以没有在设计施工中严格按照要求操作的话很可能会出现质量隐患。所以软土路基施工处理的目的就是为了使施工中软土路基不会有大的整体或局部的剪切性破坏发生,不会在路桥使用期间出现不均匀沉降和较大的沉降,达到路桥稳定性的规范要求,为完整的路面结构,平稳有序的交通运行提供保障。
2、工程中软土地基施工现状
由于软土地基的成因不同,其工程特性有一定的差异,其施工也有着一定的不同。在软土地基的设计施工中,比较常见的质量事故有:
(1)勘察设计的疏忽造成了没有对相应地段的软基处理进行设计;
(2)未做好软土地基处理、实际操作不到位以及分层填筑、填土、碾压、堆料等工序未严格按照施工要求进行都会导致路堤失稳;
(3)一般在软土地基上有一层比软土强度高的土层,被称为“硬壳层”, 它有着很好的承重和扩散应力作用,一旦在施工中“硬壳层”被扰动或是不当的填筑施工,会破坏“硬壳层”,使得路堤失稳。
3、软土地基施工技术
(1)水泥搅拌桩法
在目前的软土地基施工处理中,水泥搅拌桩法是较为成熟的一种施工技术。这种方法对淤泥质的土壤和高含水量的黏性土等路基较为适用,其主要是使水泥中矿物成份与软土中水的水解和水化反应能够很快的发生,得到含水硅酸钙、含水铝酸钙、含水铁酸钙和氢氧化铝等化合物,使周围土壤中的水分减少,从而得到高强度的桩体。桩体可以和周围的土壤构成复合地基,可以实现路基稳定性、承载力的增强提高,减少工后软土路基的沉降。但是要注意的是,软土路基不能有大于45KPa的不排水抗剪强度,当路基土壤中有着大于70%或pf值小于4的天然含水量时,在施工中不宜水泥搅拌桩法。
(2)换填法
换填法就是将土质松软的换填成优质土,使施工后的软土层沉降量减少,同时为填土的稳定提供了保证。其主要的施工方法有人工挖掘置换、爆炸法强制挤出软土进行置换、利用填土的自身重量进行置换等。这些施工技术都非常简单且实施容易,可以使施工要求在规定时间内完成,但相互比较来说,人工挖掘置换有着良好的可靠性。应选用承载性较好且抗水的粗粒土材料进行松软土的换填。
(3)表层排水法
在软土地基土质较好而有较大含水量时,要在路基填筑之前,开挖水沟排除地表水,使地基表层含水量降低,并且回填,回填使用的沙砾或碎石要具有良好的透水性。在其施工过程中要注意:在布置沟槽时要对地形和自然坡度进行考虑,可以利用地形的自然坡度实现排水的目的;填土沉降对坡度的改变要尤其注意,使填土不会被周围开挖部位的地表水及渗透水浸入;保证较小的沟槽间隔,使其排水能力得以最大程度的加大。在软土地基中混合石灰、水泥及土壤离子稳固剂等,能够使地基强度提高,同时通过机械作业条件的改善对压实效果进行提高。施工中实现表层排水主要有三种方法:
①铺垫材料法:软土地基土层的不均匀,很可能导致施工后局部沉降不均匀和侧向变位。通过利用铺垫材料的抗拉与抗剪力,使施工机械的运行更加方便,就可以使地基局部沉降不均匀和侧向变位减少,对填土负荷均匀支撑,使地基的支承能力获得提高。在施工设计时要对施工机械的重量、地基表层强度、填土负荷的大小与宽度等进行仔细考虑,选择适合施工的铺垫材料。
②添加剂法:当是粘性土土壤时,能够通过在往地基表层粘性土中加入添加剂,对地基的软土压缩性能和强度特性进行改善,为施工机械的行驶提供保证,并能够使填土的稳定性与固结效果增强。一般采用生熟石灰、水泥作为添加剂材料。通常现场搅拌或长拌对石灰类添加材料进行处理,这不仅可以使土壤含水量降低,产生团粒的效果,还会随着时间的变化使固结的土壤发生化学性凝固,改善黏土成分,对土壤稳定有很好的促进作用。
③砂垫层法。在地基上部具有较薄及较大含水量的软土层时,将大约0.5~1.2米厚度的砂垫层铺垫在软土地基上,实现软土层的固结,使砂垫层可以具有上部排水层的作用。与此同时砂垫层又作为填土内的地下排水层,可以使填土内的水位降低,在填土及地基处理施工进行时,可以保证施工机械的良好通行。
(4)抛石挤淤法
抛石挤淤法主要是以常年积水的洼地及排水困难、土壤呈流动状态、厚度薄的软土路基为施工对象,通过在这些软土地基的底部抛投片石,在基底范围内挤出淤泥,进而提高地基强度。在施工前要探测抛填深度、下卧层横坡,使抛填方案得以确定。应该从地基中部开始向两侧进行抛填;在有横坡时施工进行要从高向低;选择石料时要用不容易风化的片石且其尺寸应超过0.3米。在片石填完之后,使用重型机械进行反复的碾压,再将反滤层安装在上面,然后填土。
(5)反压护道法
这种方法通常是以对路堤高度低于2倍极限高度路段的软土路基为施工對象,主要是在路堤两侧进行一定宽度的护道填筑,使路堤下的淤泥向两侧凸起的趋势达到平衡,使路堤施工中的滑动损坏减轻,更好的平稳路堤。反压护道法所需要的材料和设备具有很好的经济效益且容易实行,且施工也较为便利,然而在工后有着较大的沉降度,对非耕作区、取土方便的地区较为适用,在泥沼等地则不适合采用。
(6)强夯法
对于粘性土、碎石土、砂土、粉土、杂填土、素填土等地基的施工处理,比较适合采用强夯法。这种方法主要是提重锤到高处让其自由下落,反复进行,通过下落产生的重力势能对地基压实,可以使土壤的强度和压实度提高。这种方法的施工效果受土壤的粒径、土层特性及其含水量等因素的影响,具有良好的加固效果、广泛的适用范围、便利的施工操作、较好的施工效益等特点,然而当地基中粘性土的饱和度较高或是淤泥质地时,这种方法的施工处理效果并不是很好,对其采用要谨慎。
总结:
在路桥工程中,软土地基施工是一项非常细致的工程,对路桥施工质量有着直接的影响。随着我国经济建设的快速发展,对于路桥工程的要求也越来越高,对其中软土地基的施工处理也越加重视。由于地质特征以及施工的影响,对软土地基的施工处理具有一定的难度,在施工中稍有疏忽,就会产生质量隐患。因此,对于软土地基的处理一定要认真、严格。在施工中,施工技术的严格、合理可以保证软土地基施工的更好完成,为路桥工程质量提供保证。
参考资料:
[1]吕东.谈路桥工程中的软土地基施工[J].黑龙江科技信息, 2011,(21)
[2]杨海斌, 尤新莉.谈路桥工程中的软土地基施工[J].今日科苑, 2009,(04)
[3]孟祥煜.谈路桥工程中的软土地基施工[J].黑龙江科技信息, 2010,(28)
[4]姚丽莉.谈路桥工程中的软土地基施工[J].黑龙江科技信息, 2011,(17)
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:路桥工程,软土地基,施工技术
Abstract: in the road &bridge engineering, the general will be in soft soil foundation on the roadbed construction. If the of the soft soil foundation processes improper, it is easy to cause the roadbed subsidence or instability, destroy the normal use of the Bridges and roads, caused a traffic jam. Therefore, in road &bridge construction, to guarantee of the soft soil foundation strict and reasonable.
Keywords: road &bridge engineering, soft soil foundation, construction technology
中图分类号: TU471.8文献标识码:A文章编号:
我国有着广泛的软土分布,由于地质变迁和水的作用,会对土粒原有力学结构造成破坏,使粘土或粉砂性土原有的紧密分子结构变松散,将土粒分解成小细粒,降低了土原有的抗压能力、抗剪能力,使土体结构变得松散、稀软,这就形成了工程俗语中的软土地基。通常由软土、泥炭、腐殖土、有机质土等构成了软土地基的主要成分。
1、软土路基施工处理的目的
因为软土地基具有较强的亲水性和较差的透水性,并且其本身也有着较大的含水量和空隙比,其有着松散的土粒之间的连接结构,这些土体特性造成了软土地基较高的压缩性、较低的抗剪程度,如果一旦震动土层,就会迅速降低其抗震强度。另外,软土地基还有着较慢的固、较大的变形特点。所以没有在设计施工中严格按照要求操作的话很可能会出现质量隐患。所以软土路基施工处理的目的就是为了使施工中软土路基不会有大的整体或局部的剪切性破坏发生,不会在路桥使用期间出现不均匀沉降和较大的沉降,达到路桥稳定性的规范要求,为完整的路面结构,平稳有序的交通运行提供保障。
2、工程中软土地基施工现状
由于软土地基的成因不同,其工程特性有一定的差异,其施工也有着一定的不同。在软土地基的设计施工中,比较常见的质量事故有:
(1)勘察设计的疏忽造成了没有对相应地段的软基处理进行设计;
(2)未做好软土地基处理、实际操作不到位以及分层填筑、填土、碾压、堆料等工序未严格按照施工要求进行都会导致路堤失稳;
(3)一般在软土地基上有一层比软土强度高的土层,被称为“硬壳层”, 它有着很好的承重和扩散应力作用,一旦在施工中“硬壳层”被扰动或是不当的填筑施工,会破坏“硬壳层”,使得路堤失稳。
3、软土地基施工技术
(1)水泥搅拌桩法
在目前的软土地基施工处理中,水泥搅拌桩法是较为成熟的一种施工技术。这种方法对淤泥质的土壤和高含水量的黏性土等路基较为适用,其主要是使水泥中矿物成份与软土中水的水解和水化反应能够很快的发生,得到含水硅酸钙、含水铝酸钙、含水铁酸钙和氢氧化铝等化合物,使周围土壤中的水分减少,从而得到高强度的桩体。桩体可以和周围的土壤构成复合地基,可以实现路基稳定性、承载力的增强提高,减少工后软土路基的沉降。但是要注意的是,软土路基不能有大于45KPa的不排水抗剪强度,当路基土壤中有着大于70%或pf值小于4的天然含水量时,在施工中不宜水泥搅拌桩法。
(2)换填法
换填法就是将土质松软的换填成优质土,使施工后的软土层沉降量减少,同时为填土的稳定提供了保证。其主要的施工方法有人工挖掘置换、爆炸法强制挤出软土进行置换、利用填土的自身重量进行置换等。这些施工技术都非常简单且实施容易,可以使施工要求在规定时间内完成,但相互比较来说,人工挖掘置换有着良好的可靠性。应选用承载性较好且抗水的粗粒土材料进行松软土的换填。
(3)表层排水法
在软土地基土质较好而有较大含水量时,要在路基填筑之前,开挖水沟排除地表水,使地基表层含水量降低,并且回填,回填使用的沙砾或碎石要具有良好的透水性。在其施工过程中要注意:在布置沟槽时要对地形和自然坡度进行考虑,可以利用地形的自然坡度实现排水的目的;填土沉降对坡度的改变要尤其注意,使填土不会被周围开挖部位的地表水及渗透水浸入;保证较小的沟槽间隔,使其排水能力得以最大程度的加大。在软土地基中混合石灰、水泥及土壤离子稳固剂等,能够使地基强度提高,同时通过机械作业条件的改善对压实效果进行提高。施工中实现表层排水主要有三种方法:
①铺垫材料法:软土地基土层的不均匀,很可能导致施工后局部沉降不均匀和侧向变位。通过利用铺垫材料的抗拉与抗剪力,使施工机械的运行更加方便,就可以使地基局部沉降不均匀和侧向变位减少,对填土负荷均匀支撑,使地基的支承能力获得提高。在施工设计时要对施工机械的重量、地基表层强度、填土负荷的大小与宽度等进行仔细考虑,选择适合施工的铺垫材料。
②添加剂法:当是粘性土土壤时,能够通过在往地基表层粘性土中加入添加剂,对地基的软土压缩性能和强度特性进行改善,为施工机械的行驶提供保证,并能够使填土的稳定性与固结效果增强。一般采用生熟石灰、水泥作为添加剂材料。通常现场搅拌或长拌对石灰类添加材料进行处理,这不仅可以使土壤含水量降低,产生团粒的效果,还会随着时间的变化使固结的土壤发生化学性凝固,改善黏土成分,对土壤稳定有很好的促进作用。
③砂垫层法。在地基上部具有较薄及较大含水量的软土层时,将大约0.5~1.2米厚度的砂垫层铺垫在软土地基上,实现软土层的固结,使砂垫层可以具有上部排水层的作用。与此同时砂垫层又作为填土内的地下排水层,可以使填土内的水位降低,在填土及地基处理施工进行时,可以保证施工机械的良好通行。
(4)抛石挤淤法
抛石挤淤法主要是以常年积水的洼地及排水困难、土壤呈流动状态、厚度薄的软土路基为施工对象,通过在这些软土地基的底部抛投片石,在基底范围内挤出淤泥,进而提高地基强度。在施工前要探测抛填深度、下卧层横坡,使抛填方案得以确定。应该从地基中部开始向两侧进行抛填;在有横坡时施工进行要从高向低;选择石料时要用不容易风化的片石且其尺寸应超过0.3米。在片石填完之后,使用重型机械进行反复的碾压,再将反滤层安装在上面,然后填土。
(5)反压护道法
这种方法通常是以对路堤高度低于2倍极限高度路段的软土路基为施工對象,主要是在路堤两侧进行一定宽度的护道填筑,使路堤下的淤泥向两侧凸起的趋势达到平衡,使路堤施工中的滑动损坏减轻,更好的平稳路堤。反压护道法所需要的材料和设备具有很好的经济效益且容易实行,且施工也较为便利,然而在工后有着较大的沉降度,对非耕作区、取土方便的地区较为适用,在泥沼等地则不适合采用。
(6)强夯法
对于粘性土、碎石土、砂土、粉土、杂填土、素填土等地基的施工处理,比较适合采用强夯法。这种方法主要是提重锤到高处让其自由下落,反复进行,通过下落产生的重力势能对地基压实,可以使土壤的强度和压实度提高。这种方法的施工效果受土壤的粒径、土层特性及其含水量等因素的影响,具有良好的加固效果、广泛的适用范围、便利的施工操作、较好的施工效益等特点,然而当地基中粘性土的饱和度较高或是淤泥质地时,这种方法的施工处理效果并不是很好,对其采用要谨慎。
总结:
在路桥工程中,软土地基施工是一项非常细致的工程,对路桥施工质量有着直接的影响。随着我国经济建设的快速发展,对于路桥工程的要求也越来越高,对其中软土地基的施工处理也越加重视。由于地质特征以及施工的影响,对软土地基的施工处理具有一定的难度,在施工中稍有疏忽,就会产生质量隐患。因此,对于软土地基的处理一定要认真、严格。在施工中,施工技术的严格、合理可以保证软土地基施工的更好完成,为路桥工程质量提供保证。
参考资料:
[1]吕东.谈路桥工程中的软土地基施工[J].黑龙江科技信息, 2011,(21)
[2]杨海斌, 尤新莉.谈路桥工程中的软土地基施工[J].今日科苑, 2009,(04)
[3]孟祥煜.谈路桥工程中的软土地基施工[J].黑龙江科技信息, 2010,(28)
[4]姚丽莉.谈路桥工程中的软土地基施工[J].黑龙江科技信息, 2011,(17)
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。