摘 要:本文論述了軟土路基處理的常用方法,分析了各種軟土路基處理方法的優(yōu)缺點(diǎn),解決了軟土路基施工困難的問(wèn)題,提高了軟土路基的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:軟土,路基,處理,控制
在道路工程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到軟土路基。軟土路基具有孔隙比大(1.0~1.9),天然含水量高(34%~72%)、飽和度一般大于95%,液限一般為35%~60%,塑性指數(shù)為13~30,壓縮性強(qiáng)、承載能力低等特點(diǎn),經(jīng)常導(dǎo)致路面沉陷、脫空、變形、跳車(chē)等病害,直接影響到道路的使用功能。
因此軟土路基處理是道路工程設(shè)計(jì)與施工需重點(diǎn)解決的一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)軟土地基的處理要引起高度重視。
1 軟土路基的處理原則
軟土路基處理應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和施工工期要求,制定切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施,使處理后的路基滿(mǎn)足相關(guān)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。
1.1勘察軟土地區(qū)的地質(zhì)情況,如工程地質(zhì)條件復(fù)雜.還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū).以便按分區(qū)不同,有區(qū)別地予以處理。
1.2對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行充分論證,使之經(jīng)濟(jì)、合理.且結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,保證質(zhì)量,控制工期,節(jié)約投資。
1.3嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程施工,保證工程質(zhì)量。
2 軟土路基的處理方法
軟土路基的處理方法是多種多樣的,不同的措施針對(duì)不同的軟土,有時(shí)還需要幾種方法綜合處理。
2.1排水固結(jié)法
道路上處理軟土路基常用的方法是排水固結(jié)法。
在軟土地基上加壓并配合內(nèi)部排水,加速軟土地基的排水,加快軟土固結(jié)的處理方法稱(chēng)為排水固結(jié)法。適用于處理各類(lèi)淤泥、淤泥質(zhì)粘土及沖填等飽和粘性土地基。主要加固方法有:堆載預(yù)壓法、袋裝砂井法、塑料排水板法、真空預(yù)壓法、電滲排水法、降低地下水位法等。
2.1.1堆載預(yù)壓法
在施工工期允許的條件下,軟土路基處理應(yīng)優(yōu)先采用堆載預(yù)壓法,即以自然沉降逐漸達(dá)到路基穩(wěn)定的作法。堆壓荷載分為超載、等載和欠載3種類(lèi)型。其中超載預(yù)壓是減少工后沉降的有效方法,對(duì)于天然路基和砂井處理路基,采用超載或等載預(yù)壓形式效果比較理想。堆載預(yù)壓處理法工期較長(zhǎng),超載預(yù)壓的時(shí)間一般為6個(gè)月,通常與排水處理地基相結(jié)合使用。
堆載預(yù)壓法是一種最經(jīng)濟(jì)也最簡(jiǎn)單的方法。但根據(jù)我國(guó)道路尤其是市政道路工程建設(shè)的實(shí)際情況,限于工期等因素,一般情況下用自然沉降法很難實(shí)現(xiàn)。
2.1.2袋裝砂井法
適用于路堤穩(wěn)定、軟土厚、填土高的路基。這種方法可增加軟土豎直方向的排水能力,縮短水平方向的排水距離,加速軟土的強(qiáng)度。砂袋灌入砂后,砂井可采用錘擊法或振動(dòng)法施工。它的施工工藝復(fù)雜,費(fèi)用相對(duì)較高,所用的時(shí)間較長(zhǎng),可采用矩形或梅花形布樁。
2.1.3塑料排水板
排水原理與袋裝砂井相同,它的質(zhì)量穩(wěn)定、重量輕、運(yùn)輸保管方便,施工工藝比較簡(jiǎn)單,投入勞力少,費(fèi)用相對(duì)較低,并且滲濾吸水性好,具有一定的強(qiáng)度和延伸率,對(duì)土的擾動(dòng)小,預(yù)壓時(shí)間較長(zhǎng),在工程中得到廣泛應(yīng)用,但對(duì)于提高土層的抗剪能力不如袋裝砂井。
2.1.4真空預(yù)壓法
真空預(yù)壓法可使軟土路堤迅速沉降,且能提高路基承載力,效果較佳,但缺點(diǎn)是造價(jià)較高。
2.2置換法
置換法適用于局部地段地質(zhì)條件不良,出現(xiàn)局部路基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,或者由于局部地段含水量過(guò)大(原有排水系統(tǒng)不暢,原有路基土質(zhì)滲水性不好)造成路基軟彈(翻漿,彈簧土地段)的情況。常用的現(xiàn)場(chǎng)處理方法有換填、拋石、盲溝等。
(1)換填
這是最常用的方法,這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土,換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。
(2)拋石填筑
就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭,填石的高度以露出要處理的路段原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過(guò)程中注意一定要用推土機(jī)把石塊壓實(shí),不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。
(3)盲溝
就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長(zhǎng)度,在橫向或縱向挖盲溝,盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成,也可以填入不同級(jí)配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接,以便把路基中的水排出路基。
(4)排水砂墊層
排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層,作用是在軟土頂面增加一個(gè)排水面,在填土的過(guò)程中,荷載逐漸增加,促使軟土路基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水,要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6~1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用,在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝,通過(guò)砂墊層滲出的水通過(guò)排水溝排出路基外,保持路基的穩(wěn)定。
2.3化學(xué)加固法
通過(guò)在軟土地基中加入水泥或其它化學(xué)材料,進(jìn)行軟土地基處理的方法稱(chēng)為化學(xué)加固法。適用于處理砂土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粘土和一般人工填土,也可以在處理裂隙巖體及已有構(gòu)筑物地基加強(qiáng)中。水泥或其它化學(xué)材料注入土體后,與土體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),吸收和擠出土中部分水與空氣形成具有較高承載力的復(fù)合地基。主要加固方法:硅化法、粉噴樁、旋噴樁、注漿、水泥土攪拌法。
2.4輕質(zhì)路堤法
輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重,減小軟土路基的附加應(yīng)力,從而達(dá)到減少工后沉降的目的。同時(shí)它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。我國(guó)輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰,國(guó)外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤灰路堤有三種類(lèi)型,即單一填筑粉煤灰型、土與粉煤灰分層混填型和土砂及粉煤灰等混合填筑型。
2.5深層處理法
對(duì)于高填方路基,尤其是橋頭路基,可根據(jù)軟土路基的厚度和含水量的實(shí)際情況,采用旋噴樁或粉噴樁進(jìn)行軟土路基處理,效果較好,橋頭跳車(chē)現(xiàn)象很少。
2.6其他輔助方法
軟土路基處理后可輔助鋪設(shè)土工合成材料,這些材料可提高路基整體性,減少路基不均勻的沉降。土工合成材料分有紡和無(wú)紡兩種形式,一般多用編織型材料。也有采用兩種類(lèi)型組合的形式,可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)的作用。此外,還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石擠淤等淺層軟土處理,以及設(shè)有反壓護(hù)道等方法。
4 路面控制
4.1 路基施工必須分層填筑,分層碾壓。一般路段壓實(shí)厚度不得大于30cm,構(gòu)造物兩側(cè)(橋涵頭處理)松鋪厚度不得大于20cm,不同性質(zhì)的土不能混填,同一種土填筑厚度不能小于50cm(兩層)。路基填筑須全幅填筑,一次到位,嚴(yán)禁幫寬。碾壓過(guò)程中,要控制好含水量,壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求后,方可進(jìn)行后續(xù)施工,壓實(shí)度檢測(cè)每層1000m2(不足1000m2 按1000m2計(jì))不少于2點(diǎn)。根據(jù)不同填土類(lèi)型和壓實(shí)厚度,選擇好壓實(shí)設(shè)備,對(duì)于砂礫土振動(dòng)壓路機(jī)具有滾壓和振動(dòng)雙重作用,效果較好。
4.2 路塹施工要保證排水暢通。對(duì)上坡施工時(shí),應(yīng)注意確保坡體的穩(wěn)定性,避免欠挖或超挖現(xiàn)象發(fā)生。石方爆破盡量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大規(guī)模爆破形成松散面積過(guò)大,坡體失穩(wěn),機(jī)械開(kāi)挖時(shí),邊坡應(yīng)配以平地機(jī)或人工修整。路床頂面如有超挖,應(yīng)清除松方并采用透水性材料進(jìn)行回填,并認(rèn)真碾壓,壓實(shí)度按路床項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著中國(guó)道路建設(shè)的快速發(fā)展,高等級(jí)道路建設(shè)正在大規(guī)模的建設(shè)中。因軟土路基處理措施不當(dāng)造成的道路質(zhì)量問(wèn)題頻發(fā),影響著道路建設(shè)的發(fā)展和道路安全。為了保障道路運(yùn)營(yíng)的安全性和持續(xù)性,我們要重視軟土路基的處理,嚴(yán)格遵守規(guī)范,保證道路工程安全、適用經(jīng)濟(jì)、美觀。
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