【摘要】經(jīng)濟的發(fā)展,帶動城市化水平越來越高,城市的道路建設(shè)得到完善,與此同時,城市道路的優(yōu)化與改造也在不斷的進行,其中有一部分道路進行著大規(guī)模的維修工作,而在道路改建和維修過程中,就難免會遇到軟土路基,軟土路基的工程問題較難處理,正因如此此類工程難題逐步成為了人們關(guān)注的熱點問題。于城市道路建設(shè)而言,軟土路基的危害是十分顯著的,正因如此需要對其進行科學(xué)的處理。只有對軟土路基有充分的了解,方可找到切實可靠的處理措施,本文首先對軟土路基的特點以及對城市道路的危害進行詳述,而后針對其特點以及危害提出具體的解決辦法。
【關(guān)鍵詞】軟土路基;市政道路;處理技術(shù);穩(wěn)定性
1、軟土路基的特點
軟土路基本身具有一定的特殊性,具體到我國而言就是指那些具有較高壓縮性,較低抗剪強度并且具有較大空隙的土層。軟土路基中的土層通常是指含有淤泥的土壤、松軟土或者雜填土等一些性質(zhì)的土壤。軟土路基的最顯著的特點包括以下幾方面:
1.1 具有明顯的流變性。在剪應(yīng)力的作用下,軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強度的衰減,在固結(jié)沉降完成后,軟土還可能產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。
1.2 低的滲透性。一般狀態(tài)下,軟土地基的滲透系數(shù)較小,滲透水的能力較差,尤其是在垂直的基面上,滲透水的性能會更差一些。是因為軟土路基具有這樣的特點,所以在公路的施工過程之中,面對軟土路基的排水問題時,會遇到許多困難,尤其難以使其固結(jié),這就需要大量的時間來處理公路施工過程中路基沉降的問題。
1.3 低的抗剪強度。軟土路基中的軟土通常含有相當(dāng)多的有機雜質(zhì),這就會引起軟土路基的抗剪強度相對較低。需要引起注意的是,軟土路基的抗剪強度與排水固結(jié)條件以及加載速度密切相關(guān)。當(dāng)受到剪應(yīng)力的作用時,軟土因受到剪應(yīng)力而發(fā)生移動量的剪切變形,而且還會造成抗剪強度的降低。在固結(jié)沉降完成之后,還會發(fā)生一定程度的次固結(jié)沉降。
1.4 觸變性。松軟的軟土路基土壤在處在原始狀態(tài)的情況下是有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)強度,而伴隨著道路施工的進行,勢必會對軟土的應(yīng)力狀態(tài)造成影響,軟土的原始狀態(tài)經(jīng)過擾動后,其結(jié)構(gòu)強度就會有所下降。而這種現(xiàn)象在軟土受到震動載荷作用之后會更加顯著,軟土將會發(fā)生側(cè)向滑動、側(cè)面擠出或者是沉降等不良情況。因為軟土路基主要是由粘土?;蛘呤欠弁亮KM成,而且含有微量的有機物質(zhì),于各種不同的地質(zhì)環(huán)境之中呈現(xiàn)出絮狀結(jié)構(gòu)。而當(dāng)原始狀態(tài)的軟土受到振動亦或是擠壓作用之后,土體原本的絮狀結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生變化,這就會造成土的強度降低,或者呈現(xiàn)出流動狀態(tài)。軟土在受擾動之后,隨著靜置時間的增加強度會有所恢復(fù)。
2、軟土地基的危害
道路的使用壽命會受到路基的強度和穩(wěn)定性影響,路基的強度和穩(wěn)定性同時會對基層以及面層造成影響。假設(shè)道路基層處在軟土路基的上方,那么在載荷的不斷作用之下,路基土有相當(dāng)大的可能性擠入軟土層中,進而使得路基承受載荷的能力下降,使路面受力情況不再均勻,進而使得路面發(fā)生破壞。軟土路基含水量相對較多,這就很容易導(dǎo)致翻漿甚至?xí)苯釉斐陕访娴膿p壞。如果軟土路基的面積達(dá)到一定量,就必須采取相應(yīng)的處理辦法,而不能強行進行施工處理,只有這樣才可以確保在使用過程中,路面不會發(fā)生開裂或者下沉以及位移等危害情況,有效的保證了道路交通的正常運行,以防進一步的經(jīng)濟損失。
3、軟土路基處理施工方法
3.1 水泥攪拌樁加固。水泥攪拌樁加固的主要原理就是水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程,其主要就是通過機械設(shè)備將水泥噴入到等待處理的道路軟土路基內(nèi),并且不斷的進行均勻攪拌,從而才能夠保障水泥與土之間發(fā)生充分的水解水化反應(yīng),進而形成凝膠體,最終形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu),從根本上提高土體的整體強度,并且根據(jù)施工方法可以分為濕法和干法兩大類型。濕法攪拌樁主要就是通過水泥當(dāng)成固化劑,并且選擇機械進行持續(xù)性的深層攪拌,從而將軟土與固化劑進行強力的攪拌,形成足夠強度的復(fù)合地基。水泥攪拌樁在進行加固的時候往往分為漿噴法以及粉噴法,如果土質(zhì)本身的含水量高于30%,塑性指數(shù)超過10的時候往往會選擇粉噴法,因為一般情況下相同的攪拌時間內(nèi)粉噴法比漿噴法處理的軟基強度要高,但是漿噴法施工便利,容易控制施工質(zhì)量。水泥攪拌樁必須根據(jù)試驗確定的技術(shù)參數(shù)進行施工,施工應(yīng)該控制鉆機下鉆深度、噴粉高程以及?;颐嬉源_保攪拌樁有足夠的長度。在噴粉接樁時,需保證噴粉重疊長度大于lm。攪拌樁施工時。水泥的泵送過程必須連續(xù),固化劑的用量誤差應(yīng)控制在于1% 之內(nèi)。完成攪拌施工后,將鉆頭提離地面,開啟空壓機,清除管道及噴咀中的殘余粉體和附著泥土,然后樁機移向下一樁位。
3.2 道路軟基土路基深層處理方法。排水固結(jié)法。這種排水固結(jié)法對于處理這些厚度值相對較多的飽和軟土以及充填土地基十分有效,能夠有效解決地基沉降以及穩(wěn)定問題,垂直排水井的布置可以有效的改善地基的排水條件,可以有效的提高土基排水固結(jié)的速度,并能加速強度的增長,進而達(dá)到使土基承受載荷的能力加強,同時使沉降降低的目的。所謂的排水固結(jié)法通常包括堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓和電滲排水法三種方法。
水泥攪拌樁加固。所謂水泥攪拌樁的技術(shù)基本原理為基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程,利用機械設(shè)備把水泥噴入其它的有待處理的道路軟土路基之中,而且要予以充分的上下攪拌,使其均勻,進而使得水泥和土發(fā)生水解化學(xué)反應(yīng),進而形成凝膠體,最終形成相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),達(dá)到提高土基體強度的目的。通常情況下,可以滿足使用要求,達(dá)到承載能力的水泥攪拌樁依據(jù)施工方法分成濕法和干法兩種。
振密擠密法。通過擠密或振動使深層土迷失,砂樁是利用打樁機在松散的砂性土或人工填土中沖擊或振動成孔并灌填砂料后形成的樁體。在成樁過程中,由于以周圍砂性土產(chǎn)生了擠密作用,或同時產(chǎn)生了擠密或振密作用,從而提高了周圍土體的密度,改善了地基的承載性能和整體穩(wěn)定性,減少了地基的沉降量,消除或部分消除濕陷性或液化性。擠密砂樁最初主要用于擠密砂土地基,隨著高效能專用機具的出現(xiàn),又逐漸用于可液化粉土地基的加固。近年來,通過與預(yù)壓法聯(lián)合使用,在軟弱粘性土地基上取得了良好的效果,成為一種用途極為廣泛的地基處理方法。
3.3 真空預(yù)壓法。真空預(yù)壓法主要就是在軟土地基內(nèi)設(shè)置相關(guān)的砂井以及塑料排水板,然后在地面上進行砂墊層的鋪設(shè),并且要覆蓋不透氣的密封膜保障其能夠與大氣進行隔絕,將吸水管道埋設(shè)到砂墊層內(nèi),選擇真空裝置對其進行抽氣,將空氣進行排出,通過膜內(nèi)外之間的氣壓差轉(zhuǎn)變?yōu)榈鼗系暮奢d,能夠有效的避免地基出現(xiàn)剪切破壞。
3.4 深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制機械沿深度將固化劑與地基士強制攪拌就地成樁加固地基的方法,當(dāng)固化劑(水泥或石灰)為粉體時又稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的地基及承載力特征值不大于120kPa的粘性土、粉土等軟土地基。該法目前在國外特別是日本和美國應(yīng)用很廣,國內(nèi)近些年發(fā)展較快。
4、結(jié)束語
城市化建設(shè)不能避免道路的修建,城市中道路的修建過程中難免遇到軟土地基,而軟土路基具有較高的壓縮性,較差的滲透性能,較低的抗剪切強度以及觸變性等特點。而軟土路基的危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的,會直接對道路的使用壽命產(chǎn)生威脅,若想從根本上解決此類問題,就必須對其進行由表及里的處理,表層施工時可以采用溝槽結(jié)構(gòu),或者采用砂礫或者土工織物等材料對其進行處理,而對于深層的土質(zhì)可利用排水固結(jié)法,水泥攪拌樁加固或者振密擠密法三種方法進行處理,以此來確保城市道路達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),并且保證其使用壽命。
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