APP下载

道路软土地基处理技术初探

2015-06-25齐蒙张富海

科技创新与应用 2015年21期
关键词:软土地基

齐蒙 张富海

摘 要:高级公路以及国家公路的迅速铺设,为我国交通以及运输上都带来了很可观的效益;而四通八达的公路脉络铺遍了神州大地,由于我国国土极为广阔,在道路施工时会遇到各种问题,例如坚硬地面的开凿,软化地面的承载力问题。而文章就道路软体地基的特性以及处理进行了简单而实用的分析。

关键词:国家与城市道路;软土地基;软土处理方法

1 软土路基的特性及其概念和危害

1.1 软土的概念

所谓软土,就是土地收到自然和地理环境以及气候等因素的改变,造成地质的复杂化。例如不能满足路基的承载力,无法稳定路基和路基的变形。而中国地大物博,软土的存在也覆盖了国内大部分的土地。

1.2 软土路基的特性

软土在宏观上来讲,就是指其强度低、压缩性高的软涂层。以软土层中有机含量和孔隙比为主。而详细点来划分可以分为软沾性软土、淤泥质软土以及泥炭类软土。再进一步的也就是在微观上来讲,含水量超出正常土地34%以上,液限超过其35%以上,重度超出15kn/m3以上,孔隙比在1.0~1.9之间可塑性在13~30这样的,其根本原因就是天然含水量过高。而透水性差、压缩程度过高、触变性过高等都是软土的特性;而路基建立在软土上,可想而知,其工程是有多么的复杂化。

1.3 软土路基的危害

将软土作为路基,如果在处理以及使用上不进行有效、妥善的处理;在过大的荷载下,软土地基极易发生整体上的剪切或者是局部剪切以及路基被刺入破坏。而上述问题也是路基下沉和缺失稳定的原因。而由于软土的特性,以及不易处理都是造成路基下沉、倾斜等严重损坏事故的主要原因。

2 软土路基在处理上所必需考虑的因素

2.1 施工道路的条件

公路的级别分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路,而对于等级低的道路是工上,可以先利用沉降处理法来解决低级别道路的软土路基问题,而高级别公路就要在沉降处理法的基础上,进行抗压以及扭曲的测试,来确保道路的质量,为道路的施工提供有利条件。

2.2 对施工道路进行区段规划

在道路施工时,可以根据软土特质如含水量的高低,压缩性的高低等要素进行施工区段的规划。如在保证剩余沉降程度很高,但是其沉降的速度极其缓慢而且相对均匀,并不会损坏其路面的平整度时,可以对软土地基进行有效的加固,使得整条公路在这段区段中相对平整且稳定。在如与建筑物相连的区段和稳定性不达标的区段,会出现剩余沉降与建筑物发生错台的现象并极易发生位移危险。

2.3 道路施工的环境

道路施工中,对于地理环境和外界天气环境都存在着相当大的利害关系。例如地基在软土上施工,如果因道路不平整进而对路基高度的增加,就会导致其周围的路基隆起或者是沉降。而天气环境如雨雪天气,对于软土的各种含水量特性,压缩特性上都有着严重的影响,如果因为雨雪天气导致含水量增加或者压缩程度上的增肌都会导致软土路基的不稳定。相对外界雨雪天气的影响,其路基的隆起或沉降就比较好处理,只需要通过剪切变形的方法来改善地基路况就好。而天气环境的影响就只能是制造相对密封的环境,或者是在雨雪天气后重新计量来做改善了。

2.4 道路施工的尺寸

道路施工时,使用何种处理方法将直接被路基的宽度以及高度所影响。对于低且宽的路基来讲,非常容易出现局部性的破坏,这时候就可以使用换填法,使得路基从低且宽被换填成为高且窄的路基,这就使得路基的稳定上有着显著的提高。而面对软土稳定性较差的时候,路基如果在设计上过高和偏大,那么重压法在这种情况下就不是特别的明显,因为路基过高和偏大会导致身处黏土层的下沉;进而使得路面不平整,影响施工质量。所以说道路施工的尺寸,尤其是地基尺寸,对于施工质量来讲尤为重要。

3 软土路基的处理

3.1 加固土桩法

利用拥有挖掘、搅拌、喷粉于一体的机械将软土中不符合其施工等级公里的区域,进行挖掘,然后通过水泥或者是喷粉来搅拌,起到稳固地基的作用。根据软土地域的区别,来决定是使用水泥混合搅拌、喷粉混合搅拌还是其他的处理方法。例如:饱和粘性软土地基、淤泥和淤泥质土软土地基上的处理。而对于施工场地的狭窄,上部土质硬但下部土质软以及净空度过低时,加固土桩发都非常适用。

3.2 垫层法

在软土地质计量中,若软土深度地质符合其施工等级公路路基的标准,但软土浅层地质却无法满足其路基的标准时,垫层法针对这一情况能起到很好的处理。而垫层法包含了加筋碎石垫、换土以及换土加筋。具体就根据其软土上层地质的土质进行有效的处理;例如淤泥过多的软土土质。

3.3 排水固结法

对于南方热带雨林气候以及河边地质环境,所带来的含水量过多或者粘土饱和以及有机质粘土比例过高的软土土质,排水固结法就能起到良好的作用。由竖向排水体和水平排水砂垫层所构成的排水固结法,其主要作用就是缩短地基孔隙水的排水距离、改变地基原有的排水边界以及加速软土固结。至于两种排水法如何选择这一点上还是要看软土土质来决定。如果软土层薄而且离近地表的渗透性好,但施工期比较长的时候就可以在地面铺设砂垫层,而在这一情况下竖向排水体就不适用了。竖向排水法适用于软土深层地质空隙过大这种情况。其具体的缘由是因为通过袋装砂井或是塑料排水板可以有效的将深层地质的空隙通过软土的特性,进行挤压,提高其密度。借此来保证软土地基的不沉陷。

3.4 拋石挤淤法

道路施工中,对于路基的建设上,通常会出现淤泥过多的软土土质。如何将淤泥置换出来,使得道路地基平稳,就要依靠抛石挤淤法来治理了。抛石挤淤法就是通过将大量的土石材料抛填到淤泥表面上,通过石料的自身重量,将淤泥排挤出来,强制性的置换饱和软土地基。而此法对于常年积水的地域,特别软的地面上也可以使用,就算大量积水没办法排挤出来也可以使用。而此法对于石料的选择上也有一定的要求,首先不能选择风化的大石头,因为风化的石头对水和淤泥有着亲和性。水和淤泥极易储存在风化孔以及缝隙中;再有就是石料的体积,在体积上其最少要达到0.3m3,过大的话,对于搬运存在着困难,过小因为重量不够也不能有效的将淤泥进行排挤。抛石挤淤法对施工有一定的要求,其必先从淤泥的中间区域开始抛填石料,以此来保证淤泥从地基两旁挤出。而对于有坡度的地基来说,施工就比较简单了;只需要从高层开始抛填石料就可以。

3.5 粒料桩法

所谓粒料桩法就是为了提高地基的承载力,在需要处理的道路区段地基的范围内,把砂砾,松散颗粒以及碎石等材料做为粒料桩的原料,使用特殊机械将其搅拌成极大的桩体。和软土地基相互置换,使得道路平整,耐用。而这种粒料桩法通常适用于对变形控制要求并不高的道路地基上,也就是饱和软粘土地基。

4 结束语

在社会日益蓬勃发展的今天,道路的建设已经成为了经济发展的重要因素。而由于我国大部分都为软土地域,其软土地基的处理若是不够妥善,将带来巨大危害;所以在软土地基处理上,就必须考虑其中的多种因素,再根据其具体的施工路段的分析,筛选妥善的处理方法。而只有选择最理想的处理方案,才能保证其工程的质量,节省工程的成本。

参考文献

[1]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福建农历大学,2013.

[2]陈副华.分析公路软土路基施工技术[J].科技资讯,2014.

[3]江涛.公路工程软基加固及质量控制路径[J].门窗,2014.

[4]林世新.浅谈市政道路软基处理方法[J].科技与企业,2014.

猜你喜欢

软土地基
路堤加筋工作原理的研究
浅谈青荣城际铁路引入青岛枢纽工程鱼塘段软土地基路基施工方法
浅析水利工程中的软土地基处理方法
道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施探讨
软土地基基础上水利施工处理方法
试析路桥施工中软土地基处理技术
桥梁软土基础处理应用
国内道路工程软土地基处理方法简介
对软土地基施工技术在公路桥梁中的运用研究