刘庆一
摘要:軟土路基处理技术的方法很多,需要施工技术人员实地考察,针对不同情况,采取相应的处理方法。虽然技术很多,但是我国目前的软土路基处理效果并不理想,软土路基的处理影响着道路施工的整体质量,它需要软土路基施工人员足够重视软土路基处理,做好对道路软土路基的处理,并且不断的进行软土路基技术的改革与创新,来优化道路施工质量,提高施工效益。
关键词:公路;软土地基;处理;影响因素;处理方法
前 言
在进行公路建设的时候,地基原有应力会受到荷载的影响,导致出现变形、沉降等,强度也会因此而改变。所以在进行基础设计的时候必须保证地基具备足够的承载能力,基础沉降也要在保证在工程设计所允许的范围之内,以减少对周围建筑及环境的影响。因此,随着地基处理工程的不断增多,我国的软土地基处理技术也有了很大发展,对提高公路工程建设质量发挥了非常重要的作用。
一、软土概念与特点
软土是指土壤含水分子较高,土质强度较低,压缩性较高的软性土层。软土通常是由水流缓速流动或者水流不流动时沉淀形成的;软土的特点主要体现在两方面:一方面是软土的透水性很差。软土由于本身含的水分子较高,土壤颗粒的直径较小,土壤间隙较小,间隙中含有很多的水分,并且,土粒的表面被结合水覆盖。这些客观因素导致了其透水性很差;另一方面是软土的固结时间较长,承压能力弱。软土在外界施力的作用下,其本身的水分会被排除来,软土水含量逐渐较低,逐步固结,但是固结的时间较长。由于软土本身含水分子较高,并且土质较弱,导致其受压力能力弱。
二、影响道路软土路基处理的因素
一般经过软土地基处理后可能不会完全消除沉降,但是在经过后期修补后是可以解决这一问题的。在软土地基处理时还要保证其可靠性,而影响软土地基处理的因素有很多,其主要包括:
1.道路特点
在道路施工中,道路的高度、宽度以及形状,直接影响着在施工时选种何种技术。如果遇到高度低且宽的路堤,不能选种换填法。换填法会对这种道路产生较大的损害,让道路形状发生改变,容易形成高且窄的路堤;如果是既高又宽的路堤,在地基施压力大的时候,很容易导致软土黏土层的下陷。因此,在对道路的软土路基进行处理时,应考虑道路的特点来进行最佳的选择。
2.土质状况
在选择软土路基处理技术时,需要考虑土质的状况。如果是粘性土壤,应该选择压实法进行处理;如果是砂性土壤,应该考虑使用振动压实法以及挤时砂桩法来处理;如果土壤厚度浅,应该选择表层处理法。土壤厚度较厚,可以选择荷载重压法进行处理。除此之外,还有换填法、碎石桩法、水泥搅拌法等软土路基处理方法,这些方法的选种都需要根据软土的土质状况和具体情况进行选种。
3.道路周围状况
在进行软土路基施工前,应该考虑道路周围的状况,看是否会对周围产生负面的影响。包括施工过程中的噪声、地面震动、地面下沉等,这些状况都会影响周围的环境,以及居民的正常生活。如果施工周围有居民居住,就应该事先与居民进行协商,来处理噪音、地面震动、污染带来的影响。如果路堤坡脚附近有居民住房等建筑物,一定要对路面的总沉降度进行合理的控制,防止路面发生较大的下陷,对附近的建筑物产生影响。在软土路基处理时,考虑周围环境,主要是最大限度的降低负面影响,保证道路的正常施工。
三、道路软土路基处理技术方法
目前,随着我国公路水平的不断提高,对于软土地基处理的方法也有很多,以下就介绍几种目前在软土地基处理中比较常见的的方法:
1.换土法
换土法就是在软土地基承载力不足时,对该土层进行挖空,使用可以满足承载力的稳定性材料对其进行填充。这种方法的作用效果非常简单明了。考虑到经济因素的影响,该方法一般会用到软土层厚度不大时。这一方法是目前公路地基处理中使用的最为广泛的一种方法,其在实际施工中的主要步骤为,先将软土层挖掉,然后在层面底部铺设一层碎石,在进行砂或者砂砾填充,这些材料的承载力是比较接近的,作对路基沉降的控制比较平均,该方法不能用于超厚软基层处理。
2.强夯法
强夯法源于法国,所使用的设备简单、施工效率高,主要分为强夯挤密与置换两种方法。它的主要加固机理在6-40m的高处让重锤进行自由落体夯击土层,在受到强大冲击力时,土层会被压缩,此时夯击点附近出现的裂隙会将土中的水分排出,这样土体就得到了固结,承载力也就提高了。此方法目前已经拥有了非常广泛的使用范围,对于黏性土、湿陷性黄土、杂填土等地基都可以使用该方法,而且它也是目前国内地基处理的主要技术之一,但是它致命硬伤是在施工时会产生巨大的振动以及巨大的噪音,这在密集人口地区和防震要求较高的地方不能使用。
3.深层搅拌法
在处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的超厚软基时,一般多采用深层搅拌法,该方法主要是将固化剂通过专业的设备与地基土进行搅拌,等到两者迅速凝结之后,地基的承载力会增强,该方法效果比较显著,但是消耗成本比较高。
4.排水固结法
在淤泥质土、冲填土等饱和黏性土中运用的比较多的就是排水固结法,它又被称为静力排水固结法,主要分为沙井加载预压和砂井真空预压等方法,该方法的主要作用机理是,在地基处理前,对地基土层进行荷载预压,将土层中水分挤出,以此达到对土层的固结,这样土层的强度也会增加。
5.高压喷射注浆法
目前在国外使用比较广泛的是高压喷射注浆法,它的效果非常好,但是成本消耗比较大,目前国内还没有对其进行推广,然而其显著的效果,却得到了国内相关专家的认可,并且进行了一定的实验进行验证。它主要应用于软弱地基、超厚软基。其主要作用机理为:使用旋转高压喷射将浆体灌入一定深度的机械设备预钻孔,这时浆体和土会迅速凝结,形成一个规则的圆柱体,从而增加地基的承载力。
6.加筋法
加筋法是一种经济效果非常好的方法,目前主要适用于砂石较少的地区,它又被称为加筋地基法,其主要作用机理为,将施工过程中,一定范围的地基下软土层挖出,并使用一定厚度的砂石进行替代,而在中间则使用土工合成材料进行加筋垫层,最后对其进行压实即可增加地基的承载力。
四、道路软土路基处理技术的发展创新
现阶段,我国在软土路基处理领域,由于起步较缓慢、施工经验欠缺、技术不够成熟等因素,导致了道路施工质量不够高。这些现实的问题,都需要道路施工员进行不断的探索与实践,也要求我国道路软土路基处理技术要加快发展,紧跟世界潮流;创新是发展的趋势,社会需要创新,任何领域也都离不开创新,包括道路施工领域。软土路基处理技术问题是道路施工中常常面临的棘手问题,为了能够提高施工质量,加快施工进程,降低施工成本,它需要施工技术人员不断的改革创新。只有不断的创新,我国软土路基处理技术才会更快的发展,才不会被淘汰。
五、结束语
近年来,我国市政道路工程施工项目越来越多,缓解了日益增长的交通压力,促进了城市经济的发展。但在市政道路建设中,经常会遭遇软土路基施工的情况,由于处理措施不当,经常会出现沉降、裂缝等病害。因此,对于市政道路工程来说,软土路基的处理是施工的重点,必须引起高度的重视。
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