公路工程软土路基处理技术分析
2013-06-04潘敏章国栋
潘敏 章国栋
【摘 要】公路工程建设是基础设施建设中非常重要的一个方面。在公路建设中,软土路基的好坏决定着公路的质量高低。只有处理好软土路基的问题,才能保证路基强度性和稳定性;反之,会造成路基失稳或过量沉降、路基纵向、横向断裂等问题。本文通过分析公路工程软土路基处理技术来介绍软土地基施工中常用的几种有效处理方法。
【关键词】软土地基;稳定性;地基刚度
0.引言
公路是有形状的、承受动静的工建筑物。随着时代的进步,我们对公路建设的要求也在不断的提高,其中最重要的就是软土路基问题,如果处理的不好,就易导致路堤失稳、路面碎裂、路面下沉现路基纵向、横向断裂等问题,如果桥台与路基的沉降不同,就会出现桥头错台的现象,甚至会导致车祸发生。所以我们必须要有层次的填筑、压实。严格的对施工的材料以及沉降过程进行检测,综上,我们应该认真的处理软土路基问题。
1.公路建设中软土路基及其特征
软土地基,通常情况下指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力,或虽在建筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因,使得地基失稳,造成构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏建筑物的不良地基。软土地基包括淤泥、淤泥质粘土、亚粘土、亚沙土组成的地基。在工程施工中,松散沙土、冲填土、杂填土、湿陷性黄土及其他高压缩性土构成的特殊地基,虽不属软土范畴,但处理不当时也会给构造物带来严重的不良后果。软土地基有极大的危害性,它可造成构造物不同程度的破坏,严重者不但影响使用,甚至造成建筑物的彻底报废。从古到今,许多建筑物遭到破坏,多数原因并非在建筑物本身,作祟者往往是软地基。而软土地基上填筑路堤主要有两大工程问题,一是当填土高度超过某一高度时会骤然发生填土崩塌、基底滑坍、坡脚外侧地基出现隆起以及路堤整体滑坡破坏;二是路堤在填筑过程和填土完成后地基沉降位移过大,它除了增加路堤附加填方量,还引起桥台、挡土墙、涵洞等道路构造物产生过大的不均匀沉降和水平位移,而使结构出现断裂等损坏以及路面纵横断面的扭曲、结构开裂等危及交通安全的损坏。
2.公路建设中软土路基的施工要点
2.1软土路基施工之前的准备
软土路基施工之前应该对一切可能出现的问题进行充足的估计,例如路堤失稳,路面碎裂,路面下沉、路基纵向、横向断裂等问题,制定相应的对策之后才可开工。应该测试好填筑需要的时间、提前的做好路基范围的排水的问题,确保可以顺利的完成该工程以及排除地表上的水和疏干表层上的泥土。
2.2软土路基中路基的填筑
在软土路基中路基的填筑中与软土路基问题上,我们必须采取必须要有层次的填筑、压实。我们在材料的选择上,应该首选渗水性好的填料。我们必须认真的、正确的对待软土路基问题。
2.3软土路基填筑之后的沉降监测
我们软土地基路堤填筑过程中应该严格的控制沉降和稳定监测,严格的控制使用材料的质量。为了减少失误,我们在填筑的过程中应该每填一层都应该进行一次观测,严格监测沉降板之间的距离以及沉降,以避免地基失稳的问题发生。路堤填筑至设计标高后,一般应留出至少六个月以上的时间使路堤沉降稳定,超载预压路堤沉降时间不宜少于三个月。
3.软基处理中常用的处理技术
通过软基处理可以提高路基的地基抗滑坍、抗变形能力和稳定性,以及减小地基沉降量或提早完成地基沉降。软基处理方法有反压护道法、排水砂垫层法、加筋路堤法、粒料桩井法、塑料排水板法、加载预压法、井点降水加载预压。
3.1提高填土路基整体抗滑坍稳定的集中方法
(1)反压护道法。对于路堤高度超过极限高度1.5-2倍以内的路堤,可通过反压护道使路堤下淤泥趋于稳定,护道宽度一般为路堤高度的30%~50%。
(2)排水砂垫层法。对路堤高度小于2倍极限高度的软基,可铺以厚0.6-1m的表层排水砂垫层,以促进表层较薄软土层固结,提高路基强度和稳定性。
(3)加筋路堤法。在地下水位较高、表层软土松湿地带,用土工布或土工隔栅分层垫隔路堤或包裹覆盖堤身,以提高路基刚度和稳定性。
3.2加速地基固结沉降的几种方法
(1)粒料桩井法。用砂、碎石、钢渣砂等粒料或袋装砂井,配合地基表面砂垫层排水和填土等进行超载预压,促进地基排水固结,提早完成沉降。适用于软土厚超过5m,地基承载力不足的地基。
(2)塑料排水板法。用塑料排水芯板竖向排水与土工布、表层排水砂垫层横向排水相结合,加快地基固结沉降,减少工后沉降,其适用于土基松软、地下水位高、泥炭饱和、淤泥地段。
(3)加载预压法。采用比路堤荷载重或接近的荷载预压地基,通过超载大小促进并控制地基固结速率,也可结合塑料排水板、砂井竖向排水加速地基土层固结。
(4)井点降水加载预压。利用井点抽水降低地下水位,改善上层土质,同时增加土的自重应力,并可结合砂井或塑料芯板竖向排水,加速深层土层固结。
3.3提高地基刚度以减小地基沉降的几种方法
(1)置换填土法。对厚度小于2m的泥沼软土地基,可挖除软土地基而换填渗水性填料或合格填料,以消除软土沉降。
(2)抛石挤淤法。对滨河、海地带厚度小于3m、表层无硬壳、呈流动状态的淤泥,采用从路基中线向两侧抛投尺寸大于0.3m的坚硬片石、块石,利用石料重力将淤泥挤出路基范围,构筑坚固稳定的路基。在抛石挤淤的基础上,结合水下爆破挤淤,可使挤淤深度达到9m以上。
(3)半刚性桩法。在软土地基内打人水泥搅拌桩、粉喷桩,穿透软土层成复合地基,使桩与软基共同承受填土荷载,并以半刚性桩承载为主,提高地基刚度,降低地基沉降量。此法适用于软土层厚度不超过18m、有硬下卧层的地基。
(4)挤密桩法。利用振动沉管在软土地基中扩孔、振密,挤入石灰土、石灰粉煤灰、水泥粉煤灰、碎石等,以挤密软土、改善桩附近土质、组成复合地基,提高地基强度、减小地基变形。
3.4怎么在填筑轻质路堤时减少总沉降量
填筑粉煤灰轻质路堤是在基底铺反滤层或隔水层加土工布,用粘土封层包心填筑纯粉煤灰或间隔填筑粉煤灰,侧面按15m间距铺筑1m宽碎石或砾石砂盲沟排水,筑成水稳性好、坚固、自重轻的路堤。此外,还可使用轻质人工陶粒和EPS泡沫料砌块填筑路堤,这样,均可在相同路堤高度下成倍降低填土荷载,减小地基沉降。
4.结语
随着经济的不断发展,我们对公路建设的质量要求也在不断提高,软土路基决定着公路的质量高低,我们要处置好软土路基问题,如果处置的不好,就会导致路堤失稳,路面碎裂,路面下沉、路基纵向、横向断裂等问题,甚至会导致车祸发生。所以为了避免以上情况发生,我们首先就应该做好软土路基施工前的准备,在软土路基施工之前就应该对一切可能出现的问题进行充足的估计,制定相应的解决对策之后再开工。其次,在软土路基中路基的填筑,要分层填充、并且压实。最后就要严格的控制施工的材料以及沉降的检测。加强土基上有可能出现的变形以及力度不够等问题,为人们营造一个健康安全的环境。
【参考文献】
[1]郑起主编.现行市政施工规范实用全书.北京:中国环境科学出版社,2008.04.
[2]谈至明等编.道路工程施工技术.北京:高等教育出版社,2010.10.
[3]刘康云编.高速公路路基、桥梁、隧道工程施工指南.沈阳:辽宁科学技术出版社,2010.05.