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浅谈市政道路软土地基处理技术与应用

2014-08-15吴勇晴江西中捷工程建设有限公司江西南昌330000

江西建材 2014年23期
关键词:夯法路堤土层

■吴勇晴 ■江西中捷工程建设有限公司,江西 南昌 330000

随着社会经济和人们生活水平的发展,国家加大了对公路等基础道路建设的发展力度,对于公路等级设计及路况指标的选用等也提出了更高的要求。由于我国地域辽阔,在软地基上修筑路基的情况无可避免,所以当面这一情况时,采取何种方法有效进行处理,才是确保工程质量、降低工程造价、提高施工进度的关键。

1 公路软地基处理的研究背景

软土地基是公路建设过程中常见问题和难点。之所以要对软路基进行合理处理,这主要是因其自身特点所决定的,软路基具有强度低、变形大、固结慢等特点。若在软地基尚未处理好就修筑路基,可能会导致地基不均匀沉降的发生,从而导致一系列问题的出现,如路堤衔接处发生沉降、边坡外侧土地隆起、因路堤变形导致路面破坏等。

因此,软地基处理是在此基础上建造建筑物或路基施工的关键。软地基处理的目的在于改善地基土工程性质,包括地基土的变形性、渗透性、抗剪强度、抗液化能力等,使其满足建筑物对地基稳定及变形的要求。基于这一研究背景,本文就公路软地基处理方法及技术进行综合分析,并结合地基处理施工的实际情况,提出软地基处理所需注意的事项,为地基处理的相关方法与技术的应用提供必要的理论指导。

2 软地基处理技术的发展与应用现状

2.1 软地基处理技术的发展

随着我国各项经济基础设施的建设,土木工程发展迎来高潮期,各种软地基处理技术也得以顺势发展,为推动社会发展、创造经济效益具有重要意义。软地基处理方法的选择,要根据工程所处的地质环境与条件来确定。近年来,在改革开放的市场环境下,国外先进的软土地基处理技术被引进到国内,并在实际工程中得到具体应用,如强夯法、振冲法、深层搅拌法、排水固结法、高压喷射注浆法、EPS 超轻质填料法等。与此同时,我国建设人员在工程实践中不断总结,发展出了不少新的地基处理技术,如真空预压法、刚性桩复合地基法、孔内夯扩碎石桩法、低强度桩复合地基法、锚杆静压桩法等,推动了地基处理的长足发展。

2.2 软地基处理技术的应用现状

(1)强夯法和强夯置换法。强夯法是由法国Menard 技术公司提出并推广使用的,于20 世纪60 年代引进我国。强夯法为达到使软土层固结的目的,往往利用重锤夯击土层。这一地基处理方法因设备简单、施工快捷、效果显著等特点,从而在工程中得到广泛应用。强夯法又分为强夯挤密法和强夯置换法,二者虽都用于软土地基加固,但其加固机理及应用范围不相同:强夯挤密法多用于碎石土、砂土、饱和度低的杂填土、粘性土、素填土等地基的加固处理,通常来说,强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10 的土,强夯法是否适用于处理有竖向排水系统的软黏土地基,目前尚存争议。强夯置换法适用于处理厚度在6m 以下的软黏土层,碎石桩体与周围土体形成的复合地基,经实践证明已取得较好的加固效果。当然使用强夯法不足的一点是会造成较强的振动、噪音等,给周边居民生活带来不便。

(2)排水固结法。排水固结法又称预压法,多适用于淤泥、冲填土、淤泥质土等饱和黏性土地基。排水固结法工作原理如下:在荷载作用下,饱和黏性土的孔隙比减小,孔隙中的水逐渐被挤出,随着孔隙水压力的消散,有效应力提升,粘性土地基强度随之增加。由于袋装砂井和塑料排水带的长细比大,出于对井阻影响的考虑,非理想井固结理论及其工程技术得以发展,真空预压法被提出并得到广泛应用,先后在上海、广州、天津等地工程中应用。

(3)深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制机械,在地基中就地将软地基土与固化剂强制搅拌,使软粘土硬结成桩的地基加固方法。其中固化剂多为水泥或石灰,若为粉体时则称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法主要处理地基范围包括淤泥、淤泥质土等含水量高的地基,以及承载力特征值低于120kPa 的粉土、黏性土等软土地基。

(4)高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是利用钻机钻孔,将带有特殊喷嘴的注浆管插入预定深度土层,以高压喷射流冲击破坏土体,使固化浆液与土体混合,使软土地基凝结加固的方法。高压喷射注浆法多用于淤泥、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基的处理。

(5)加筋地基。加固地基是在施工过程中,将一定范围的软土地基挖除,然后采用土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层进行填充,并逐层铺设,以此作为地基持力层,来达到改善地基承载力的方法。施工时要注意埋设方式与数量要满足施工规范要求。

(6)静动力排水固结法。静动力排水固结法是近年来新兴发展起来的一种软地基处理技术,在强夯法基础上改进夯击机具,与排水固结法中的排水体系相结合。

3 软地基处理时要考虑的因素

3.1 地基状况

首先要判断土质条件,若是黏性土则采用压实法,黏土一经扰动会导致强度降低,因此在施工中要尽可能的减小对地基的扰动;若是可能发生液化的砂性土,则一般采用挤实砂桩法或振动压实法。其次看地基构成情况,软土层较浅时通常采用换填法,对土层表层进行处理;若软土层较厚,就需要采用其他方法配合表层处理法,如软土层较薄且夹有砂层的,则可以采用表层处理法、荷载压重法等;软土层厚且无砂层的,因排水距离长,其固结沉降时间也较长,强度也会有所增长。

3.2 公路等级要求的道路性质

公路等级一定程度上也决定着软地基处理技术的选择。一般来说,公路道路设计等级越高,对于道路平整度的要求也会越高,就要求采取强有力的软地基处理措施。反之,公路等级较低时,出于降低施工成本的考虑,一般就简易的对路面进行铺设,待地基沉降结束后,在对公路路面进行常规处理。路堤设计宽度与高度也是影响地基处理方法选择的重要因素。一般来说,设计路堤越宽越高,则对地基底部产生的压力也会越大,从而引起地基深处的较大沉降。对于宽而低的路堤,若采用换填法则可能导致局部受破坏;若设计高度大但稳定性不足的路堤时,采用压重法将受到很大限制。

4 结束语

综上所述,公路软地基处理要坚持“因地制宜”的原则,不同类型软土地基其处理方法也是不一样的。在公路工程建设时,基于对各种软基处理技术原理的把握,根据该工程所处土质条件、地基类型、施工预算、公路等级等综合分析和确定地基处理方法,以达到最好的处理效果。

[1]范江团.灰土挤密桩法在公路软土地基处理的应用[J].山西建筑,2008,34(26):278 -279.

[2]白吉润.山临高速公路软土地基施工技术研究[J].甘肃科技,2003,19(9):110 -111.

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