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摘要:经济的高速增长带动了我国道路工程的快速发展,同时对道路的施工要求也相应地提高了。道路施工过程中软基的处理是的一大难题,道路施工的安全质量取决于对于软基的处理。因此,在道路施工的过程之中对于软基的处理方法应更科学、更合理、更加地行之有效,凸显出其积极的现实意义。
关键词:道路;软土地基;处理方法;处理技术
引言
软土路基的处理对道路的工期、成本、质量以及安全都能够产生很大的影响,相关单位要高度重视。要首先选定典型路段进行软土处理试验工作,选定软土路基的设计方案。在施工阶段,施工部门要制定出合适的施工计划,先安排软土路基路段的工程施工,为后期工程保证质量并创造有利的条件。
1、软土地基的概念及特点
1.1软土地基的定义
软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积,以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态,其外观以灰色为主的细粒土,如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土,以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中软土的主要类型有淤泥和淤泥质土。只要路堤或其他荷载在土基有可能出现变形过大或强度不足时,都应进行沉降、稳定验算,不能满足要求时均应进行处理。因此,公路建成后质量的好坏,在很大程度上取决于软基处理的成功与否。
1.2软土地基特点
软粘土、泥炭质土、淤泥质土和泥炭质土统称为软土,我国国土面积辽阔,软土分布广泛,在施工的过程中不可避免的要对软土地基进行处理。软土地基的特点是孔隙比大,天然含水量高,软土带有明显方向性,透水性较差,软土土粒连接不稳定,压缩系数较高。软土在不排水剪切的情况下,摩擦剪应力较小,软土剪切强度随着固结的提高而提高。之所以公路施工的过程中要对软土地基进行有效的处理是因为软土虽然具有一定的强度,但是经过扰动之后,结构强度会快速降低,地基稳定性和承载力也会随之下降,建造在软土地基上的公路稳定性也会受到严重影响。
2、软基在道路施工中存在的问题
2.1路面沉降问题
在道路建设过程中,路面沉降问题是最常见的通病之一,道路施工单位在施工过程中因操作不当等因素导致一系列问题而未及时采取相应的解决措施进行处理,从而导致施工质量严重下降。部分施工单位由于施工技术缺乏,未能较好地控制路基工程的压实度,致使工程的稳定性下降。
2.2路面侵蚀问题
道路路面主要是由碎石以及水泥等颗粒细料组成。而这些原料禁不起雨水冲击,大多在铺设结束后引发侵蚀现象,进而破坏原料自身的紧密程度。在雨天施工的情况之下,此类现象更加凸显,已铺设的路面在雨水的冲刷之下会逐渐松散,从而影响往后的路面稳定性。
2.3路面硬化问题
软基自身具有不稳定因素,因此,与路面材料进行混合使用时较易出现路面硬化现象。在路面施工的材料中,属混凝土与沥青最为常见,而路面硬化现象的出现与这两种材料配合比例息息相关,如若两种材料的配合没有达到规定的要求,则会导致路面出现膨胀以及沉陷之类的现象。
3、道路施工中软基的两种基本处理方法
关于软基的两种基本处理方法。其一是采用自然沉降的方法,即为达到稳定的要求,采取堆载预压的方式对地基进行自然沉降。其二则是对软基通过相应的工程技术进行处理。一般而言,虽然采用自然沉降法更经济,但是在实际施工过程之中会因拨款、征地、施工等种种因素的制约而难以实施,仅限于施工工期较长的大型工程项目;而第二种处理原则则能在有工期条件限制的情况之下,及时有效地采取相应的处理措施,以确保施工的质量以及安全性。就目前的施工人员而言,这种处理方法更为常见。
4、市政道路软土地基的处理技术
4.1表层处理法
此方法主要用于施工位置表层极度软弱,没有承重能力的情况下,先对表层进行处理,再进行后续工序。属于这类处理方法的有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等等。
1)表层排水法。在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。
2)砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫厚0.5m-1.2m左右的砂垫层,这样可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用,为施工机械提供良好的通行条件。
3)敷垫材料法。對于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。
4)添加剂法。对于表层为黏性土时,在表层黏性土内掺入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保证施工机械的行驶,同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。
4.2置换
置换是指用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土体,以形成双层地基或复合地基,达到提高地基承载力、减少沉降的目的。加固原理主要属于置换软弱地基的处理方法有:换填垫层法、挤淤置换法、强夯置换法等地基处理方法。
1)换填垫层法
换填垫层法,即将地基下一定深度范围的湿软土层挖去,换以强度较大的砂,碎(砾)石、灰土或素土,无侵蚀性的土类,并予以夯实。换填材料的不同,其应力分布虽有所差异,但其极限承载力比较接近,而且沉降特点亦基本相似,因此大致按砂垫层的计算方法。
砂垫层的作用,可以提高承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀,消除膨胀土的涨缩作用,亦可处理暗穴。砂垫层的作用,因工程性质有所不同,对路基而言,主要是排水固结,素土(或灰土)的垫层,可以消除湿陷性黄土3.0m深度范围内的湿陷性。
2)挤淤置换法,通过抛石或夯击回填碎石置换淤泥达到加固地基目的,也可采用爆破挤淤置换。
3)强夯置换法,采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高承载力,减小沉降。
4.3水泥搅拌桩加固技术
水泥土搅拌桩技术适用于加固饱和软土地基,它的原理将水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌产生一系列物理、化学反应而形成一定强度的优质地基来提高承载力和增大变形模量。
5、结束语
道路质量直接关系到行车的安全,而道路质量又是以路基的质量为基础,因为路基十分容易受到地质和水文等自然条件变化的攻击和破坏,所以它必须要有一定的稳定性和足够的强度,这就对我国的建筑施工单位提出了更高的要求。施工中必须根据道路路基土方施工规则作业,只有这样,才可以避免工程质量事故,才能以最小的投入,获得最佳的经济效益。
参考文献:
[1]王义臣.市政道路路基土方工程施工技术的研究[J].科技研究,2014,(4):92-92.
[2]刘广会,任敏杰.浅谈市政道路填方路基工程施工[J].世界家苑,2011,(4):47.
[3]葛毅.市政道路施工中的路基土方工程施工技术[J].商品与质量·学术观察,2013,(12):32-32.
关键词:道路;软土地基;处理方法;处理技术
引言
软土路基的处理对道路的工期、成本、质量以及安全都能够产生很大的影响,相关单位要高度重视。要首先选定典型路段进行软土处理试验工作,选定软土路基的设计方案。在施工阶段,施工部门要制定出合适的施工计划,先安排软土路基路段的工程施工,为后期工程保证质量并创造有利的条件。
1、软土地基的概念及特点
1.1软土地基的定义
软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积,以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态,其外观以灰色为主的细粒土,如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土,以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中软土的主要类型有淤泥和淤泥质土。只要路堤或其他荷载在土基有可能出现变形过大或强度不足时,都应进行沉降、稳定验算,不能满足要求时均应进行处理。因此,公路建成后质量的好坏,在很大程度上取决于软基处理的成功与否。
1.2软土地基特点
软粘土、泥炭质土、淤泥质土和泥炭质土统称为软土,我国国土面积辽阔,软土分布广泛,在施工的过程中不可避免的要对软土地基进行处理。软土地基的特点是孔隙比大,天然含水量高,软土带有明显方向性,透水性较差,软土土粒连接不稳定,压缩系数较高。软土在不排水剪切的情况下,摩擦剪应力较小,软土剪切强度随着固结的提高而提高。之所以公路施工的过程中要对软土地基进行有效的处理是因为软土虽然具有一定的强度,但是经过扰动之后,结构强度会快速降低,地基稳定性和承载力也会随之下降,建造在软土地基上的公路稳定性也会受到严重影响。
2、软基在道路施工中存在的问题
2.1路面沉降问题
在道路建设过程中,路面沉降问题是最常见的通病之一,道路施工单位在施工过程中因操作不当等因素导致一系列问题而未及时采取相应的解决措施进行处理,从而导致施工质量严重下降。部分施工单位由于施工技术缺乏,未能较好地控制路基工程的压实度,致使工程的稳定性下降。
2.2路面侵蚀问题
道路路面主要是由碎石以及水泥等颗粒细料组成。而这些原料禁不起雨水冲击,大多在铺设结束后引发侵蚀现象,进而破坏原料自身的紧密程度。在雨天施工的情况之下,此类现象更加凸显,已铺设的路面在雨水的冲刷之下会逐渐松散,从而影响往后的路面稳定性。
2.3路面硬化问题
软基自身具有不稳定因素,因此,与路面材料进行混合使用时较易出现路面硬化现象。在路面施工的材料中,属混凝土与沥青最为常见,而路面硬化现象的出现与这两种材料配合比例息息相关,如若两种材料的配合没有达到规定的要求,则会导致路面出现膨胀以及沉陷之类的现象。
3、道路施工中软基的两种基本处理方法
关于软基的两种基本处理方法。其一是采用自然沉降的方法,即为达到稳定的要求,采取堆载预压的方式对地基进行自然沉降。其二则是对软基通过相应的工程技术进行处理。一般而言,虽然采用自然沉降法更经济,但是在实际施工过程之中会因拨款、征地、施工等种种因素的制约而难以实施,仅限于施工工期较长的大型工程项目;而第二种处理原则则能在有工期条件限制的情况之下,及时有效地采取相应的处理措施,以确保施工的质量以及安全性。就目前的施工人员而言,这种处理方法更为常见。
4、市政道路软土地基的处理技术
4.1表层处理法
此方法主要用于施工位置表层极度软弱,没有承重能力的情况下,先对表层进行处理,再进行后续工序。属于这类处理方法的有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等等。
1)表层排水法。在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。
2)砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫厚0.5m-1.2m左右的砂垫层,这样可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用,为施工机械提供良好的通行条件。
3)敷垫材料法。對于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。
4)添加剂法。对于表层为黏性土时,在表层黏性土内掺入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保证施工机械的行驶,同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。
4.2置换
置换是指用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土体,以形成双层地基或复合地基,达到提高地基承载力、减少沉降的目的。加固原理主要属于置换软弱地基的处理方法有:换填垫层法、挤淤置换法、强夯置换法等地基处理方法。
1)换填垫层法
换填垫层法,即将地基下一定深度范围的湿软土层挖去,换以强度较大的砂,碎(砾)石、灰土或素土,无侵蚀性的土类,并予以夯实。换填材料的不同,其应力分布虽有所差异,但其极限承载力比较接近,而且沉降特点亦基本相似,因此大致按砂垫层的计算方法。
砂垫层的作用,可以提高承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀,消除膨胀土的涨缩作用,亦可处理暗穴。砂垫层的作用,因工程性质有所不同,对路基而言,主要是排水固结,素土(或灰土)的垫层,可以消除湿陷性黄土3.0m深度范围内的湿陷性。
2)挤淤置换法,通过抛石或夯击回填碎石置换淤泥达到加固地基目的,也可采用爆破挤淤置换。
3)强夯置换法,采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高承载力,减小沉降。
4.3水泥搅拌桩加固技术
水泥土搅拌桩技术适用于加固饱和软土地基,它的原理将水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌产生一系列物理、化学反应而形成一定强度的优质地基来提高承载力和增大变形模量。
5、结束语
道路质量直接关系到行车的安全,而道路质量又是以路基的质量为基础,因为路基十分容易受到地质和水文等自然条件变化的攻击和破坏,所以它必须要有一定的稳定性和足够的强度,这就对我国的建筑施工单位提出了更高的要求。施工中必须根据道路路基土方施工规则作业,只有这样,才可以避免工程质量事故,才能以最小的投入,获得最佳的经济效益。
参考文献:
[1]王义臣.市政道路路基土方工程施工技术的研究[J].科技研究,2014,(4):92-92.
[2]刘广会,任敏杰.浅谈市政道路填方路基工程施工[J].世界家苑,2011,(4):47.
[3]葛毅.市政道路施工中的路基土方工程施工技术[J].商品与质量·学术观察,2013,(12):32-32.