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浅谈如何做好高速公路路基软基处理

2015-03-21史辉辉陈毛毛

黑龙江交通科技 2015年11期
关键词:褥垫软土承载力

史辉辉,陈毛毛

(1.赣州诚正公路工程监理有限公司;2.江西昌铜高速公路有限责任公司养护应急管理所)



浅谈如何做好高速公路路基软基处理

史辉辉1,陈毛毛2

(1.赣州诚正公路工程监理有限公司;2.江西昌铜高速公路有限责任公司养护应急管理所)

对软土路基的成因和特性、高速公路路基处理的基本原则以及高速公路路基软基处理的常用方法三个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细的论述了如何做好高速公路路基的软基处理工作。

高速公路路基;软基处理;常用方法

1 高速公路路基处理的基本原则

对高速公路工程项目进行布线工作时,应尽可能的避开软基地段,应尽可能的不再有深厚软土的地段施工,这样不但能够有效的缩短工程的工期进度,同时也有利于提升高速公路的经济效益和社会效益。与软土填土的极限高度相比,高速公路的路堤高度通常都是更高的,而在重载车辆的反复荷载作用下,软土路基就容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底会出现明显的沉降问题,必须对其进行有效的处理。而在处理高速公路的路基时,我们应主要遵循以下两大原则:(1)处理时建议采用堆载预压,不作深层处理的方法,通过自然沉降的形式就可以提升路基的稳定性,这种方法更加的易于操作,并且经济性好,然而在工程项目建设资金和工期等因素的限制下,要想实现也是有一定难度的;(2)如果工程项目的施工工期是较为紧张的,并且低路堤地段的高度也是要大于临界高度的,那么可以不进行地基处理。对于桥梁所采用的基础,不同状况的软土应采用相对应的处理方法,并且有时还需要将多种方法组合到一起使用。

2 高速公路路基软基处理的常用方法

2.1 换填处理法

作为一种经济性较好的浅层的软基处理方法,换填处理法主要分为两种,即挖除换填法和强制挤除换填法,前者又分为全部挖除换填和部分挖除换填两种,后者则分为强制挤除换填和部分强制挤除换填两种。换填处理法的具体操作方法为先全部或是部分的挖除地基表面以下一定范围内的软土,之后用强度更高的材料进行分层回填并进行夯实,从而取得提升地基强度的效果。其加固地基的原理为:遵循土中附加应力分布的规律,进行换填的硬土会承受上部更大的应力,而原本的软弱层就会承受较小的应力,从而取得良好的设计效果。与原来的软土相比,换填后的土主要具有承载力强、变形小以及刚度大等优点,换填处理法是非常易于操作的,但同时其也具有一定的局限性,当处理的深度超过3 m时,就不建议采用这种处理方法了。

2.2 加载预压法

在对相对饱和的软土进行填筑作业时,由于地基的收缩性很大并且承载力较低,同时又有很多的孔隙水,因此,通常建议采用排水固结法来有效的处理各种软弱的地层。其具体的工作原理为:先在路基的范围内加载预压,那么土体就会逐步的被压缩,孔隙也都一一被排除了,在工程的竣工之前就可以顺利的完成大量的沉降工作,并且能够充分的提升地基的整体承载力。加载预压法主要分为两种,分别为超载预压和等载预压,当对路基加载预压完成后,在自然的状态下地基土就会慢慢的进行固结。当采用加载预压法时,应注意要逐级的加载,在上一级的荷载完成固结后,才可以施加下一级的荷载。同时施工中应重视加载的速率和数量,并且要保证加载是满足设计的要求的,为有效的保护土体,必须保证填筑的速度和加载的数量是小于地基当时的极限荷载的。

2.3 CFG桩处理法

CFG桩也就是我们所说的水泥粉煤灰碎石桩,其主要组成的材料有石屑、粉煤灰和碎石,搅拌时还加入了适量的水和水泥,制作的设备可以选用成桩的机具或是振动沉管打桩机,先将其制作成具有较强粘结度的桩,并将其与桩间土和褥垫层结合到一起形成复合地基,其加固的原理分别为对土体的挤密作用和桩体的置换作用。作为复合地基的核心组成部分,褥垫层会将上部传来的荷载向下传递给桩和桩间土,那么褥垫层就会产生向下的变形,当桩顶的压力是大于褥垫层的局部抗压强度的,那么桩顶的受力状态就会发生改变,桩的承载力也得到了改善,桩土可以共同承担荷载,地基沉降的现象也得到了很好的解决。而桩体本身对土体就是有一定的挤密作用的,那么土体的承载力就得到了提升。

2.4 粉喷桩处理法

当软基的深度较深时,粉喷桩处理法是普通采用的软基处理方法。其也被叫做加固土桩法,其是一种能够有效处理深层软基的方法。其工作原理为:深层搅拌机会将粉体加固料喷入到地基的深部,那么在搅拌头叶片的回旋作用下,原位软土与粉体加固料就会被搅拌到一起,同时在地下水的作用下软土与加固料之间就会发生物理化学反应,这样就形成了水稳定性较好的柱状加固体,其与软土就形成了复合地基,地基的整体承载力得到了有效提升,沉降的现象也就被大大减少了。粉喷桩处理法能够降低土中的含水量并提升地基的整体承载力,并且还能起到减小支挡结构土压力和防止土体液化等作用,施工中没有噪声,对周围的建筑也不会产生太大影响,施工期间也不会中断行车,在桥头过渡以及老路堤加宽等路段中普遍都会采用这种软基处理方法。

3 结束语

在高速公路路基的施工建设过程中,我们应充分的认识到软基的危害性,并且对于软基如果没有及时的进行处理或是处理的不妥当,那么就会导致地基失稳问题的出现,对道路还会造成严重的破坏。在我国的不同区域,软土的物理性质、化学成分以及形成原因都是有一定区别的,因此,我们应根据不同的情况选择最为科学合理的处理方法,从而最大限度的降低软基的危害,保证高速公路路基的建设质量。

[1] 毛松彬.高等级公路工程施工中软基处理的探讨[J].中小企业管理与科技,2011.

[2] 胡冰.高速公路扩建工程中的软土地基处理[J].中华建设,2010.

[3] 李建龙.浅谈高速公路软基鉴别、处治及检测方法[J].黑龙江交通科技,2011.

[4] 陈冠军.高速公路路基软土的特性及其处理方法比较[J].山西交通科技,2012.

2015-04-12

史辉辉(1986-),男,江西吉安人,工程师,研究方向:道路与桥梁工程技术。

U416.1

C

1008-3383(2015)11-0058-01

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