闫小虎 YAN Xiao-hu;田俊卿 TIAN Jun-qing
(内蒙古鑫隆有限公司,鄂尔多斯 017000)
(Inner Mongolia Xinlong Co.,Ltd.,Erdos 017000,China)
随着世界经济的飞速发展,交通建设也进了飞跃发展的时代,道路交通成为各国的运输主要形式。在建设过程中,不可避免地带来道路路基穿过软土地区的情况,为了满足在施工中道路对地基稳定的要求,需要对软土地基进行处理,从而改善土的性能,提高道路的承载力,满足工程的要求。
软土地基是指由淤泥,淤泥质土,冲填土,杂填土或其他高压缩性土构成的地基,它具有以下的特性。
①天然含水量高,孔隙比大。据统计含水量一般都大于30%山区的软土含水量变化幅度更大,甚至高达200%。
②透水性低。软土的透水性很低,一般垂直方向的参透系数要小些。
③高压缩性。由于软土中厌气氧活动,在土内蓄积了可燃气体,致使土的压缩性增高。
④抗剪强度低。
⑤触变性。未被破坏时,具有一定的结构强度,但一经扰动,土的结构被破坏。
⑥流变性。荷载不变的情况下变形逐渐发展。
不是所有软的地基都要处理,首先考虑不处理的可能性,如果必须处理。则首先选择浅层置换处理,若不可行,则考虑深层处理。地基浅层处理是相对于深层排水固结及复合地基而言,指对路床处理深度一般小于5.0m的软地基,通过表面单一或综合处理方式,达到提高地基抗剪强度和压缩模量的目的,在上部荷载作用下,确保路基稳定和减小变形,满足工程沉降要求的处理方式。具体包括硬壳层的处理及加固,排水垫层,置换垫层及浅层复合地基等处理方式。
2.1 硬壳层补强法 此法适用于硬壳层有效厚度超过临界厚度,且路基相对稳定的情况。此方法对于黏土层硬壳层下卧沙性软土,纵向排水条件较差及湿陷性黄土地基的处理较为经济适用。
2.2 砂石挤於法 此法包括抛石挤淤法及砂石挤淤,适用于湖塘河底等积水洼池。当地下水位高,塘水不易抽干,表面无硬壳,软土液性指数大,厚度薄,片石能下沉至下卧层表面时,宜采用抛石挤淤。较大的片石,从中部开始,逐次向两旁开展,使淤泥向两边挤出,在片石高出水位50cm后,采用重型压实机械碾压,夯实,然后在其上铺设滤层以土工格栅后填土,对于软基段沟塘,宜采用填砂石或石屑挤淤。
2.3 垫层法 在软土地基地面上,铺设一层特殊材料,再在其上填筑路堤,称为垫层法。如地表无硬壳层或为透水性硬壳层,垫层材料宜选用砂石等透水性材料,统称为排水垫层。排水垫层直接铺设软土地基表面上,使其在软土和填土之间,增设一排水面,从而使地基在填土荷载作用下,加速了地基的排水固结,提高了地基强度。垫层材料多种多样,应以就地取材为原则,体现适用,快递,投资少,效益高的特点。
2.4 置换法 对于软土厚度不大,埋藏浅,无硬壳层,路床承载力低,及路基填土高度不大,的路段铺以等载或超载,预压较为实用,则采用置换法。以土公布或土工格栅以扩散应力,减少总沉降量及工后不均匀沉降。
3.1 施工过程中的要点 软土地区的地质情况首先要弄清楚,工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深,在施工时一旦发现,可作些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。所用材料数量要够、质量要保证;施工机械数量、规格、性能均要满足要求。施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,以保证良好的质量,软土地段特别要注意控制填土速率,避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。监理工作要跟上,观测仪具事先要埋置好,及时进行监理和记录。以保证施工的质量和安全。如能树立质量第一的思想,严格将上述几项工作做好,应该说软土路基施工,可以达到安全、优质的目的。
3.2 处理方案的评价要点 处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结,多用各种不同长度和问距的袋装砂井(直径 7~10cm)或塑料排水板(宽 l0mm,厚 4.5~6.0)与砂垫层(厚30~80cm)相结合,虽然这些方法是一般的,但却是有效的经济的。
为了加快固结而且可提高地基承载力,也可用直径30~50cm或更小一些的砂桩或碎石桩,但造价比上述常用方法要增加至少3~5倍。
轻质路堤:我国轻质路堤采用的材料一般是粉煤灰,国外也有用大块型硬质泡沫塑料。粉煤路堤有三种类型,即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。
轻质路堤的作用是减轻路堤自重,减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度,同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。
其他辅助方法:土工布(分有纺和无纺的两种,一般多用编织的,个别的也有两种类型组合的,可以达到优点互补)还有一材料是塑料加劲格栅,实际上类似“柴排压枝”的作用,这些材料可提高地基整体性,减少地基不均匀的沉降,对防止滑移尽快施工也有好处。
此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。有的为深层还设有反压护道。
软土地基的变形和强度问题都是工程中必须注意的,尤其是变形问题,过大的沉降和不均匀沉降,都会造成软土区道路的变形,开裂,因此在软土区进行设计和施工时,必须从地基处理,路基施工,等各方面综合考虑采用相应措施,保证道路正常,安全的使用。
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