許敏龍/江蘇鴻海建設(shè)工程有限公司
軟土地基處理技術(shù)及在公路施工中的應(yīng)用
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公路建設(shè)事業(yè)不斷進(jìn)步,軟土地基是建設(shè)中要解決的重點問題。實際施工中,地基處理技術(shù)需在考慮軟土地基類型的基礎(chǔ)上結(jié)合工程要求及施工實際來選擇,以確保地基建設(shè)質(zhì)量為根本出發(fā)點確定切實可行的地基處理技術(shù),只有如此,方能在最優(yōu)人力、物力、財力基礎(chǔ)上構(gòu)建出最優(yōu)質(zhì)量的公路路基。鑒于此情況,本文針對軟土地基處理技術(shù)及在公路施工中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討。
軟土地基;處理技術(shù);公路;施工
軟土地基具有相對較大的變形壓力,與其他地基類型相比,軟土地基的抗剪能力非常差,因此,一旦受到較大的外部壓力的時候,土體會產(chǎn)生不同情況的移動與擠出現(xiàn)象,軟土地基就會產(chǎn)生很大的變形,從而導(dǎo)致地基塌陷。一旦沒有處理好軟土地基,將會嚴(yán)重影響公路工程的整理質(zhì)量,基于此情況,本文分析一下軟土地基處理技術(shù)及在公路施工中的應(yīng)用。
在公路工程項目建設(shè)過程中,由于公路跨度大且呈帶狀,因而其往往需要在不同的地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行施工,而不同地質(zhì)環(huán)境下的施工難度也不同,因而在施工中遇到軟土路基的情況時有發(fā)生。這些軟土路基由于地質(zhì)軟,若不加強(qiáng)對其的處理,或處理不到位,將直接導(dǎo)致公路路基出現(xiàn)不均勻的沉降和塌陷,嚴(yán)重時甚至引發(fā)交通安全事故,同時也會對施工企業(yè)的社會效益帶來影響。因此,不論是從公路自身還是施工企業(yè)的利益出發(fā),都必須切實加強(qiáng)對軟基的處理,而軟基的處理就必須采取一定的軟基處理技術(shù),結(jié)合軟基的類型,采取針對性的技術(shù)加強(qiáng)對其的處理,能最大化的確保工程質(zhì)量。由此可見,應(yīng)用軟基施工技術(shù)于公路施工中具有十分重要的意義。
軟土本身空隙大、強(qiáng)度低、天然含水量豐富的特性影響到了公路建設(shè)質(zhì)量,下面將對軟土在公路施工中的特點進(jìn)行簡要總結(jié):
軟土在公路施工中,由于其抗剪強(qiáng)度較低,經(jīng)受不了外界所引起的振動,外界的干擾不僅極易使其結(jié)構(gòu)變形,而且使地基側(cè)向下滑,從而造成地基一定程度低下沉及基礎(chǔ)下土體發(fā)生擠出的現(xiàn)象。
軟土在積沉的過程中受到環(huán)境的影響而形成的微層里構(gòu)造,軟土中間層是由一些砂層和粉土組成的,所以該層是既有利于軟土的凝結(jié)與下沉,然而與該層之相較之下,軟土的下降較小,從而發(fā)生了路基沉降不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)。
強(qiáng)夯法又名動力固結(jié)法或動力壓實法。這種方法是反復(fù)將重錘(一般為10~40t)提到高處使其自由落下(一般落距為10~40m)夯擊地基,從而使地基的強(qiáng)度提高、壓縮性得到降低的方法。開始時僅用于處理砂土和碎石地基,后來由于施工方法的改進(jìn)和排水條件的改善,逐步應(yīng)用到了細(xì)粒土地基。強(qiáng)夯法具有加固效果好、適用土類廣、設(shè)備簡單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié)約材料、施工文明和施工費用低等優(yōu)點,一般認(rèn)為強(qiáng)夯法目前除了對厚層淤泥質(zhì)和淤泥不適用外,對某些類型的軟土強(qiáng)夯效果還是比較好的。從土的性質(zhì)分析,軟土強(qiáng)夯效果決定于地基土的含水量、粒徑級配及孔隙比的大小。此外,軟土的土層性質(zhì)也很重要。采用強(qiáng)夯法處理軟土地基,其加固效果決定于地基土的滲透性,所以必須創(chuàng)造排水通道。
使用易風(fēng)化石料擠淤,片石大小隨泥炭稠度而定,對于容易流動的泥炭或淤泥,片石宜小些,但不宜小于30cm,且小于30cm粒徑含量不得超過20%。當(dāng)軟土地層平坦時,應(yīng)沿路中線向前拋填,再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展。當(dāng)軟土地層橫坡陡于1:10時,應(yīng)自高側(cè)向低側(cè)拋投,并在低側(cè)部多拋投,使低側(cè)邊部約有2cm的平臺頂面。片石拋出軟土面后,應(yīng)該用較小石頭填塞墊平,用重型機(jī)械碾壓緊密,然后在其上設(shè)反慮層,再行填土。當(dāng)軟土層不是很深,而且地質(zhì)條件不是很差可以采用這種方法。
表層排水法:表層排水法是在路基填筑前,在地面開挖水溝,以排除地表水,同時降低地基表層的含水量,確保施工機(jī)械的作業(yè)條件,為了使開挖水溝在施工中發(fā)揮盲溝作用,常用透水性良好的砂礫回填。
砂墊層法:砂墊層法是在軟土地基頂面鋪設(shè)厚度為0.6~1.0m的砂墊層(具體厚度視路堤高度、軟土層厚度及壓縮性而定,太厚施工困難,太薄效果差)作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水層,以加速沉降的發(fā)展,縮短固結(jié)過程的方法。
在沖刷較小的軟弱地基土上,修筑中小橋或一般構(gòu)造物時,如地基承載力不夠或沉降較大,較經(jīng)濟(jì)、簡便的處理方法就是運用墊層法進(jìn)行淺層處理。當(dāng)軟弱土層不超過30cm且接近地面,可將它全部挖除;如軟弱土層較厚,可將基底下一定范圍內(nèi)軟土挖去,用強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性較好的土,如中砂、粗砂、砂礫等換填并分層壓實。這樣,基底以下地基便由砂墊層及層底部下臥層來滿足承載力的要求,從而達(dá)到加固地基的目的。
墊層施工應(yīng)嚴(yán)格控制墊層材料的顆粒成分和質(zhì)量。施工時應(yīng)嚴(yán)格保證墊層材料的密實度,選擇合格的鋪壓厚度,確定最優(yōu)含水量。壓密可采用碾壓、振動壓實、水撼法、重錘實等方法。要求分層壓密達(dá)到90%以上。
在基坑挖好經(jīng)檢驗后,應(yīng)迅速鋪壓墊層材料,避免坑底暴露過久,或被踐踏、浸水使得土結(jié)構(gòu)遭到破壞,強(qiáng)度降低。砂礫墊層的質(zhì)量檢驗,可選用環(huán)刀取樣法或貫入法進(jìn)行,采用應(yīng)達(dá)到的干容重和貫入度作為控制指標(biāo)。墊層材料除前述砂、砂礫外,也可考慮石灰土、二灰土等,可根據(jù)具體情況因地制宜、就地取材選擇,并正確選用有關(guān)設(shè)計參數(shù)。
軟土地基施工質(zhì)量的高低,對于公路的整體質(zhì)量有著極大的影響。若使用的處理方式不夠科學(xué)合理,則不僅會對軟土地基上填筑的路基路面產(chǎn)生惡劣影響,還會影響以后的正常使用。希望本文提出的相關(guān)觀點和建議可以對相關(guān)從業(yè)人員提供一定的指導(dǎo)作用,相關(guān)人員可以更加嚴(yán)肅認(rèn)真地對待公路軟土地基處理環(huán)節(jié),使本文中提出的部分理論和觀點得到實際的應(yīng)用。
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