道路软基加固处理设计要点分析 李治锟
摘要:随着经济的飞速发展,我国道路建设日新月异,范围越来越广,在道路建设中,软土地基的处理是道路施工经常遇到的情况,为了保证路堤的稳定性,满足软土路基的沉降要求,须对软土路基进行特殊处理。本文简单分析了软土路基处理的几种方法,并结合工程案例,目的在于更好地解决软土路基难题,提升道路工程中软土地基质量。
关键词:道路;软土地基;加固技术 1、软土对道路的影响
1.1软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。通常,软土路基问题及其危害概括起来主要有如下两个方面:
(1)强度及稳定问题:当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏;造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。 (2)沉降变形问题:当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,造成路面开裂破坏,结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车,涵身、通道凹陷、沉降缝拉宽而漏水;路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏。 2、软土及软土地基 2.1、软土工程的性质
软土指的就是天然的含水量较大大、可压缩、而且承载力比较低的饱和黏土,这种土分在我国的沿海、、平原山区的河滩沼泽等地区分布的比较广泛。软土地基的工程有以下几个性质:一、触变性。软土地基在还没与未破坏的时候,是固态的,在被破坏之后就变成了稀释流动的状态;二、高压缩性。压缩的系数越大,许多的压缩变形都在垂直压力为0.1MPa是时候发生,从而造成了建筑物地基的沉降量很大;三、低透水性。软土地基的透水性比较的低,因而软土地基的排水要很长的一段时间才能完成,建筑物沉降的时间较长,一般在十年左右;四、不均匀性。细小高分散的颗粒构成了软土,因而软土的土质不均匀,一旦地面上的建筑超载或是不均匀的时候,会产生很大的沉降,使建筑物出现裂缝。 2.2、软弱地基的分类 2.2.1、软土
软土是淤泥和淤泥质土的总称,它是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成。软土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下地基承载力低、地基变形大,不均匀变形也大,且变形稳定历时较长,在比较深厚的软土层上。设计时宜利用其上覆较好的土层作为持力层;应考虑上部结构和地基的共同作用;对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件等进行综合分析,再确定建筑和结构措施及地基处理方法。
2.2.2、冲填土
冲填土是指整治和疏浚江河航道时,用挖泥船通过泥浆泵将泥砂夹杂大量水分,吹到江河两岸形成的沉积土,南方地区称吹填土。以黏性土为主的冲填土,因吹到两岸的土中含大量水分且难以排出而呈流动状态,这类土是属于强度低和压缩性高的欠固结土。以砂性土或其他粗颗粒土所组成的冲填土,其性质基本上
和粉细砂相类似,不属于软弱土范畴。冲填土是否需要处理和采用何种处理方法,取决于冲填土中颗粒组成、土层厚度、均匀性和排水固结条件。 2.2.3、杂填土
杂填土是指由人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。杂填土的成因很不规律、组成的物质杂乱、分布极不均匀、结构松散,因而强度低、压缩性高和均匀性差,一般还具有浸水湿陷性。即使在同一建筑场地的不同位置,其地基承载力和压缩性也有较大差异。对有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料,未经处理不应作为持力层。 2.3、软土地基潜在的威胁
软土地基特性某种程度受地形、地层等因素影响,施工过程中已发生不确定事故。普遍存在以下的施工事故:
1)实地测量不全面,容易出现未对应处理路段处理的问题。
2)虽然知晓这处为软土地基,然而软土地基的建造未达到标准,导致路基坍塌,威胁到工程之外的建筑。
3)尽管做了一系列相关软土地基防护,然而控制管理力度不够,偷工减料造成路基坍塌问题。
4)未保持严谨的态度进行道路建造,道路质量不达标,填补过快导致缝隙过大,平整不达标。
2.4、软土路基施工中所存在的问题
道路工程中软土路基施工中所存在的具体问题有:
1)软土路基在路堤填土施工完成之后和路堤填筑施工过程,道路的路基就会产生一定的路基沉降,以及剩余沉降。怎样才能有效的对路基沉降进行控制,并保证其沉降控制在预期的设定目标,同时还要保证道路路基不同结构结合处的平稳以及道路路基高度预留高度保障道路达到预期的设计标准,这些问题已经成为现代路基施工中所必须要解决的问题。
2)软土路基在正常的施工过程中,经常发生路堤滑坡现象,这样就很容易造成路基基础失稳,而产生这一问题的主要原因就是因为软土路基中固结速度过慢,路基强度较低。怎样才能有效的对地基进行稳定性的保护,以及对施工工程的进度和质量进行保证,同时还能够有效的对提高填土速率,也已经成为必须要解决的问题。
3、道路软土地基的加固处理技术 3.1、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。
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。对于地基土层不均匀,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。 3.2、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。 3.3、排水固结
排水固结是指土体在一定荷载作用下排水固结,孔隙比减小,抗剪强度提高,以达到提高地基承载力、减少工后沉降的目的。方法可分为:加载预压法、超载预压法、真空联合堆载预压法、降低地下水位法等。 3.4、化学加固法
通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料,进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。
水泥或其它化学材料注入土体后,与土体发生化学反应,吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。 3.5、加筋
通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件或柴(木)梢排等方法加强路基的自身强度,增加抵抗地基变形沉降的能力。 3.6、复合地基
指在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,形成复合地基。例如,采用石灰桩法、深层搅拌法、预应力管桩复合地基法等均可形成复合地基。 结束语
市政道路由于大量管道的存在,对沉降量有着更为严格的要求,因此在加固方法的确定、以及施工过程中的质量控制需要更为仔细严格。应根据工程项目的实际情况,选取适合的地基处理技术与方法,注意施工过程中需要重视的细节及要求,以确保整个施工工程的质量,从而促进市政公路软土地基工程的顺利完工。 参考文献:
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