浅议公路施工中的软土地基处理技术
2015-04-18谷海波
谷海波
(中南建设集团有限公司 湖南长沙 410000)
浅议公路施工中的软土地基处理技术
谷海波
(中南建设集团有限公司 湖南长沙 410000)
保障公路路面地基稳定与安全是公路施工过程中最关键的任务。随着我国的社会经济不断的发展,公路的构建水平也是获得了明显的提升,这在很大的程度上推进了区域经济发展,也推进了区域间的沟通与协作。本文重点就公路施工中的软土地基处理技术进行了重点分析。
公路施工;软土地基;处理技术
引言
在相关的工程施工进程中若是遇到软地基构造的问题,就要依据软地基的实际状况与特征实行合理有效的分析以及评估,并挑选比较合理合适的处理策略对相应的软地基进行有效的加固,以便于提高软地基总体承载能力,进而有效的提升公路运作的成效以及稳定与安全性,促进我国公路建设长久发展。
1 软土地基的性能分析
软土基础的突出特征就是含水量高,从而导致整体承载能力差,在软土上作业和施工都会出现不规则的沉降,道路建成后因为荷载的影响,软土基础通常会继续沉降,且呈现不规则的状况,所以对道路的使用也会产生较大的影响。市政施工中软土基呈现的性能如下:
1.1 承载能力差
因为软土基的含水量较大,因此土体的压缩量增加,在承受较大载荷的时候就容易被压缩,形成大规模的沉降,外界压力容易导致地基的整体性破坏。这也是软土基最突出的特点。
1.2 沉降量大
软土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就随之增加,施工中因为压力失水就会导致沉降,如果处理不当出现的沉降呈现不规则的情况,就会导致后续施工的困难,严重的时候会导致路面出现倾斜甚至塌方,尤其对桥梁施工的影响最大。
2 软土路基施工技术
2.1 软土路基处理方案
一般高速公路软土路基的有很多处理方法,主要的方法有抛石挤淤法、反压护道法、堆载预压法、挤实砂桩法、塑料排水板预压法、真空预压法、粉喷桩法、振冲碎石桩法、夯实水泥土桩法等。在进行实际的施工时要根据具体的情况(如地理位置、地质状况、工期、造价等)来进行考虑,一般情况下施工时都会选择两、三个方法进行综合使用。
2.2 软土地基的处理要求
软土地基的处理要求主要包括地基处理深度的确定、地基处理范围的确定和地基工期的控制。其中地基处理深度一般要求穿透软土层,并且要对局部软土层进行较深的埋藏,中间需有较厚的夹层主要处理上层软弱地基;设计方案中的主要加固对象为路基宽度范围内的软土,具体的需要一次性完成范围的确定,规定路基横断面方向处理到路基坡脚线外0.1m;路基建筑的计算施工工期一般要考虑到不同路段的设计高度和预压期沉降增加的填方高度,实际施工过程中的沉降情况要在施工完成后进行调整,另外还需要根据软土的物理性质进行具体时间的预压。
2.3 软土地基处理施工方法
①需要进行施工的准备,应对软土进行清淤、然后进行吹填砂,其中用到的主要材料为塑料排水板、导架、驱动套管下沉装置、排水装置及防风装置等;②进行施工前的技术准备:按照具体的地质地形条件和设计要求进行排水孔的布置、排水板的位置的确定,另外施工场地要符合施插排水板的要求,要确保作业条件要具备吹填土的进行;③进行搭设塑料排水板和土工格栅的铺设。
2.4 软土地基处理的质量要求及注意事项
在质量要求中,主要是对塑料排水板材质、排水孔的施打、排水板的施插等的要求。其中塑料排水板材质的抗拉强度不得小于1kN,延伸率应在2~10%之间,透水性应大于3ML小于10ML,抗撕裂度需超过300N;排水孔的施打过程应该保证排水孔的垂直控制;施插过程应该保持排水板入土的连续性,一旦发现断裂应该立即重新施插。软土地基施工中需要注意排水板的技术性能,在设计要求的基础上对产品进行检验并在确认合格后开始施工;排水孔的施打过程应该采用定载振动压入的方法直至满足设计要求深度,绝对不能重锤击打;施工前一定要对照地质资料,检查布置排水孔,尽量避免碰到地下障碍物;在预压下沉观测点时,要选择适当的高度,并注意分级加荷的压缩量和均匀性,避免事故的发生。
3 软土地基加固方式
软土地基加固的方式原理是把原有的软土基底土层除掉,用土质相对良好的土层代替,通常是砂以及碎石等再施行一定的压实程序。
3.1 注浆法
注浆法是把掺有相应的化学元素浆液利用喷射器将其射进软土层,促使土层在化学剂的一定作用之下开始固结,不再是那样的松散,以提升土层承载力。其可以适应于各类软土地基的处理,可以对相关的土基表面以及里层进行很好的加固。若是地基的基底标高是在地下水位之下,就应把土层内的地下水排除干净,再进行相应的地基处理。注浆法在美国以及荷兰、新加坡等地都得到了很大的改进,很多的企业还进行了可测定地层元素以及调整喷浆量的设备开发,并且在国内也是进行了一定的注浆设备实践。
3.2 压力加固法
压力加固法是指在地基的表面铺上相关的塑料布进行密封再使用专用设备把塑料布下面的空气抽净,提升土层内排水速度,促使土体因为失掉水分变干硬,进而增强土层的强度。压力法很适用于淤泥和淤泥土质以及其余土层之间有水的软土质加固。近几年压力法技术也是得到了很大的推进,在洛阳以及武汉等地区得到一定程度的应用。因为压力法是一项新型的技术方法,还有很多不完善不健全的地方,比如压力法的加固深度还需进一步提升。
3.3 冲力加固法
冲力加固法是用冲压方式把密实性能较好的材料有效的挤进软土地基之中,呈现相应范围的固结性能良好立方以便于防止土体出现沉陷,强化软土基强度。不过需要重视跟其周边的土层环境有效的结合,重视提高深层的土体强度或是使用重锤依照相应的频率进行夯实并对中层土用的专用化学剂进行一定的拌合,促使其可以固结,增加相关的强度。
3.4 土工布加固法
土工布加工法是在相应的地基上进行一层土工布的铺设,用来改善土体松散性,以提升密实度,这样就能强化相应的强度。在铺设土工布时一定要重视比路基宽2~3m。该方式可以用于沙土地基。
3.5 砂垫层加固方法
砂垫层加固法是在基底位置的地面上进行一层砂层的铺设。因为砂层增多了相应地基的荷载,以致使软土地基下面的水向上能够利用砂垫层很好的排出,促使土体有效的固结。
3.6 沙井加固法
沙井加固法是把钢管击进软土地基,并得到排列非常整齐的竖向井眼,以灌进粗砂呈现为最终的砂柱并在顶端铺设一定的砂垫层。这样就能体现在软基土之中构建相关的排水通道,促使土体中的水分有效的排出,强化土体的强硬度,该方式能适应于黏土层,处理的有效深度可达10m。
3.7 拌合加固法
拌合加固法是把化学剂和水泥等相关的材料进行混合,在使用专门深度的搅拌机械,在地基的深处把软土以及混合剂有效的拌合,促使化学剂以及软土发生化学反应以进行软土固结,便于提升土体的强度。该方式适应于解决淤泥或是淤泥土质的软土地基。
3.8 换土加固法
换土加固法是挖掘地基中所有的软弱土,并把下部的相关土体进行一定的夯实,以换填硬度高的砂或卵石等,处理深度可达4m。
3.9 加筋地基加固法
加筋地基加固法是在软地基构造中增加某些有效的混凝土加筋垫层,便于提升软地基总体的稳定性。在挖去地基中相应的软弱土层,并把下部的土层使用人工机进行一定的夯实,在铺设5cm厚度的细沙垫层,依次放置钢筋、砂石。该方式能有效的改善相关土体的强度,提升承载力,能对砂土或是粘土等地基进行有效的加固。
4 结束语
在软土路基的施工过程中,路基处理和吹填砂施工技术已经逐渐成熟,在这些技术的帮助下,既保证了工程的正常进度,有大大节约了建设的成本和建设效率,高速公路也得以顺利的完成路基的建设,为后面的各项施工建设打好了坚实的基础。因此,有关工作人员应该努力提高自身专业能力,在此基础上加以创新,不断突破软土路基的施工处理技术,为高速公路以及铁路建设提供更好的技术指导。
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U416.1+6
:A
:1673-0038(2015)05-0163-02
2014-10-23
谷海波(1975-),男,中级工程师,本科,主要从事公路与桥梁施工的工作。