软土地基处理技术及在公路施工中的应用

2015-03-21 06:46:47苏根红
黑龙江交通科技 2015年6期
关键词:淤泥软土土层

苏根红

(石家庄市公路桥梁建设集团五处)

1 常见处理方法

1.1 强夯法

强夯法,又称动力固结法或动力压实法,是我国于1978年由法国引进,其设备简单、效果显著、经济且施工快速,是软土地基施工中的一种常用方法。其施工方法如其名所示,需要使用重量高达10~40 t 的重锤从10~40 m 的高处自由下落、使得重锤得到较大的势能,下落过程中又转变为动能,接触地面的一瞬间,动能一部分以声波形式向四周传播,一部分由于夯锤和土体摩擦而变成热能外,其余的大部分冲击能则使土体产生自由振动,夯击地基,反复操作多次,使得软土因遭受多次重压而降低松散度和压缩性,变得紧实,提高了土壤的强度。但是这种方法并不适用于饱和度较高的粘性土,在对淤泥质土地基施工时就不宜使用强夯法。

1.2 换填法

换填法顾名思义,便是将软土地层的部分软土挖出,将准备好的质地较为坚硬,强度较大的土块如砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等填充进去,并人工压实,已达到增强土壤硬度强度的目的。

这种方法无疑是非常直接有效的,通过直接换填的方式加固地基,但是换填法仅适用于较浅的软土层,当遭遇结构复杂、深度较大的软土层时,换填法显然会带来巨大的工作量,不仅要耗费时间和资源去挖掘软土,填充硬质土壤,更为重要的是在最后对土地进行夯实时,将面临较大的施工困难,且无法保证施工质量。

1.3 土工合成材料法

具有过滤、防渗、隔离、排水、加筋和防护等多种功能,发挥加强、保护岩土或其它结构功能的一种新型岩土工程材料。因为在土体中放置了筋材,构成了土体——筋材的复合体,这种复合物首先因加入的筋材,其强度得到明显提高,同时筋材和土会有相互摩擦作用,能有效防止土层出现滑动松散的情况,使土层结构更稳定。

1.4 深层搅拌法

深层搅拌法是通过特制机械沿深度将固化剂与地基土强制搅拌就地成桩加固地基的方法,若固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。此种方法可有效减低软土含水量,增强软土的凝固性,适用于含水量较高的软土如淤泥等等。

1.5 排水固结法(静力排水固结法)

排水固结法又称预压法,饱和软黏土在荷载作用下,孔隙中水慢慢被排出,土的孔隙比减小,随着超静孔隙水压力消散,有效应力提高,土的强度增加。

1.6 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与土体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。

2 现有软土地基处理方法存在的问题

(1)方法选择不够灵活,不能有效的针对不同软土层使用不同方法,不会因地制宜,存在盲目性。上述的几种方法都有其使用范围,施工时,首先应该对软土地基进行全面有效的分析,针对软土的种类、软土层的结构和厚度,选择适当的方法。如较浅的淤泥类型软土,显然不能用强夯法,最宜选择换填法进行施工,这样便能有效保证施工效率和质量。由此可见,施工单位在进行软土地基处理时,一定要对软土地基有完全的认识了解,以便选择最经济、高效的方案。

(2)对于各种软土地基处理方法并不能熟练判断其适用范围,在施工的时候不能准确选择最合适的处理方法,使得成本提高、效率降低、无法保证施工质量。因此,作为施工单位,必须明确各种软土地基处理方法的最佳适用范围,便于施工。

(3)施工单位素质较低,在施工中偷工减料、具体过程要求不严格,许多施工人员也并没有接受过相关培训,达不到技术要求,自然使得施工质量难以得到保证。

(4)施工机械落后,直接影响地基处理水平。虽然我国基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品,但是依然跟不上工程建设的需求。没有符合要求的施工机械,施工显然难以顺利进行。

(5)我国道路建设工程量显然不可小觑,软土地基处理也是众多施工队熟悉的工程,施工单位对于软土地基处理显然已经积累了足够的经验,但是目前在软土地基处理上的转呀人才显然严重缺乏,大多数施工单位员工并没有接受过专业的培训,没有踏实的理论基础,在施工中显然要多次碰壁。

(6)目前,软土地基处理显然没有完善的质量检验手段,不能对工程质量进行检测给了偷工减料者极大的空子可钻,没有质量检测手段、无法对施工质量进行监测,难以确保施工质量。

3 土地基处理在公路施工中的应用

(1)考察路线段软土的具体情况

对软土地基进行全面的了解:如干湿程度、土壤类型、软土层厚度和面积等等。

(2)选择合适的软土地基方法

根据已经得到的软土类型的分析,在综合考虑费用、工期、环境、施工等方面的关系后,针对不同土壤环境的路段也可采用不同的处理方法。

在实际施工中,对于淤泥层厚度较小的路段采用了换填法进行处理,对于淤泥层厚度较大的应该采用如深层搅拌法等处理方法。

(3)质量检测

要全面监测施工的全过程,确保每个环节达到要求,施工完成后需要反复进行室内室外的强度试验,所有的检测过程都应该进行严格全面的数据图像记录,极力保证施工质量过关。

[1]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社,2006.

[2]苏建林.公路工程施工技术[M].北京:人民交通出版社,2005.

[3]黄兴安,等.市政工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[4]折学森.软土地基沉降计算[M].北京:人民出版社,1999.

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