浅析道路工程施工中软土路基的有效处理措施

2015-04-08 03:42齐晓楠
四川水泥 2015年11期
关键词:垫层软土土层

齐晓楠

(东营市公路勘察设计院 / 山东中咨公路咨询设计有限公司,山东 东营 257091)

道路工程的施工过程中,经常会遇到软土路基现象,因为软土路基的含水量比较高,所以路基的压缩性比较高,导致路基的承载能力和稳定性都比较差,如果不能对软土路基进行有效的处理,可能会导致道路出现质量问题,使道路出现沉降或者变形的现象,影响路面车辆及行人的行车安全,所以对软土路基进行有效处理可以提高道路工程的整体质量,确保人民群众的生命财产安全。我国的道路施工组织要对软土路基的处理进行足够的重视,减少道路工程质量问题的出现。

一、软土路基的特点以及在道路施工中可能产生的危害

软土路基由于土层的孔隙结构比较大,而且土质中含水量由又比较高,所以导致最终土体存在压缩性高的问题,土体中存在大量的有机物质,所以土体难以压缩到稳定的固结状态;因为有机物的含量比较大,所以软弱土在压缩完成后,抗剪强度也比较低,抗剪强度较低导致软土路基的固结存在问题;软土路基的渗透性能较差,不能形成较好的透水效果,所以使公路路基的排水固结比较困难,延长了路基沉降的时间;软土路基在地层中没有被开掘时,结构强度还是比较高的,但是在开掘之后,对原有的结构强度造成破坏,导致结构强度降低,在受到重压荷载或者是其它的振动荷载之后,将会导致软土路基出现侧向的沉降和滑动。

软土路基因为其结构强度和抗剪强度非常的低,所以在受到路面荷载时可能会对道路局部的稳定性造成影响,出现道路塌方或者滑坡的现象;而且因为软土路基在重压下可能会出现路基不均匀的沉降,导致道路施工的后期出现路面的不规则沉降,破坏道路整体结构;软土路基由于受到各种外界因素的影响,导致软土出现液化或者塌陷的现象,对整个道路的行车安全造成影响。

二、道路工程施工中软土路基的处理方法

(一)垫层法

垫层法对软土路基的处理方式主要有两种,一种是对软土路基进行换土垫层,另一种是加筋垫层,垫层法也是在施工过程中对软土路基常见的处理方法。在应用垫层法时,垫层的厚度不能小于半米,但是最大厚度不能超过三米,在对软土路基进行加筋处理时,保证选择的加筋材料不小于三十千牛的抗拉强度,另外伸长率也不能超过百分之五,因为这种加筋材料的耐久性和粗糙度都非常好,也可以根据道路施工现场的实际情况,选择其他品种的加筋材料,在软弱地基处于浅层淤泥地质时,可以选用垫层法进行处理,如果地基土层的压缩模量已经超过了2.5MPA时,并不适用垫层法进行处理。

(二)表层排水法

在对软弱路基地段进行填筑之前,可以在地表开挖排水沟来降低地表含水层的含水量,排水沟的开挖要结合道路施工的具体情况以及土层特点进行施工,保证排水功能畅通,一般排水沟的宽度不能超过半米,高度不超过一米。在对开挖的路基进行填筑时,可以利用排水效果较好的砂砾填充排水沟,使其形成排水效果较好的回填盲沟,盲沟需要沿着道路的走向进行开挖,并且在盲沟埋设孔管的位置,要添加必要的过滤材料。该方法一般不适用于含水量较大,但土质却比较好的路基。

(三)铺垫材料法

道路施工的过程中,软土路基出现了问题就是发生了地质下沉或上浮的现象,针对这种情况需要对软土路基进行材料的铺垫,保证地基的稳定性,使其不会继续的下沉或者是偏移,随后在利用填充材料进行填充,在选择铺垫和填充材料时,要对地质情况进行分析,保证填充材料的强度,与原本地质强度相符,避免软弱路基填充完成后再出现其它不均匀的变化,由于在软弱路基中添加了填充材料,所以路基的抗压性和抗剪切性也得到了提高,使路基的支撑能力提高了。铺垫材料法适用于土层高低分布不均匀的软土路基。

(四)强夯法

强夯法是将夯锤起吊到一定的高度,然后让夯锤进行自由下落活动,对软弱路基进行夯实处理,软弱路基在夯锤的强夯下,逐渐变得密实,提高了软弱路基的承载力,降低了路基的沉降,另外进行过夯实处理的软弱路基固结效果会更好,承载力得到了有效的提高,而且经过充分夯实的软弱路基不会产生过大的软弱变形,这种对软弱路基的处理方法比较适用于经常受到水分冲刷的粉土路基。

(五)深层搅拌法

利用水泥作为软土路基深层搅拌的固化材料,通过特殊的搅拌机将软土路基内的软弱土层和水泥进行充分的搅拌,搅拌完成后等到水泥固化之后,会使软如路基具有足够的强度和抗剪切性,通过改变物理性状的方法提升了软弱路基的承载能力,对原本的软弱路基进行加固。

(六)CFG桩法

该方法是对水泥粉煤灰碎石桩的简称,它适用于条形、独立、箱型等基础的路基,而且对于处理粘性土、粉土和砂土的效果比较好,水泥粉煤灰碎石桩的桩长从几米到十几米不等,并且全桩都可以有效的发挥侧阻力,可以承担路基综合在的一半以上,所以使软弱路基的荷载得到有效的提高,并且承载力还能调节,如果软弱路基本身的承载力较高,那么就可以缩短桩长,如果出现不同路段土层的承载力不同,也可以根据不同土层的具体情况,来分散CFG桩的间隔,控制整个软弱土层的承载力。

三、道路施工中软土路基处理方法的应用实例

例如某市一段公路属于软土路段,路基宽度超过二十米,软土路段超过140M,对该段软土路基进行处理时,采用深层搅拌法、表层排水法和碎石桩法三种处理方法进行综合处理,该段路段地势平坦,主要以淤泥状粘土、粘土、泥炭土和碎石混合构成,厚度从一米到四米不等,厚度分布不均匀,所以在处理时需要保证排水板的间距不超过 1.3m,并在排水板的上层添加砂砾层和土工格栅;利用深层搅拌法进行处理时,控制填土的高度,当填土的高度超过4m时对各个搅拌桩的距离进行调整,每个桩的桩顶都需要设置必要的砂砾垫层;在利用碎石桩法进行处理时,利用振冲施工对碎石桩进行冲击,每个碎石桩的间距要通过对路基稳定性的测量来确定,每个碎石桩施工的位置要经过重压之后才能进行施工,一般碎石桩的填筑层为四层,每隔一周左右填筑一层,预计的填筑重压周期为一个月。

在对软弱路基进行处理时,要清楚路基表面原有的土层,并在处理完成的设施上添加必要的砂砾垫层或者土工格栅。

结论:

软土路基是道路工程施工中常见的问题,它会影响整个道路施工的速度以及施工完成后道路的质量和寿命,所以必须采取相应的处理措施对其进行处理,避免影响道路的安全运行。

[1]罗清平,周小梅.对市政道路工程中软土路基施工技术的应用探讨[J].中国建材科技,2014,S2:166.

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