探究公路施工軟土地基處理策略

時間:2022-02-16 10:17:00

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探究公路施工軟土地基處理策略

摘要:軟土是指以水下沉積的軟弱粘性土或淤泥為主的地層,有時也夾有少量的腐泥或泥炭層。處理的目的是要提高軟弱地基的強度,保證地基的穩(wěn)定,降低軟弱土的壓縮性,減少基礎的沉降和不均勻沉降。文中主要對公路施工中的軟土地處理的方式方法進行了分析探討。

關鍵詞:軟土地基;施工;表層處理;粉噴樁;排水固結

一、在勘察、設計和施工各方面把好質(zhì)量關

1.1軟土地區(qū)的地質(zhì)情況首先要弄清楚,工程地質(zhì)條件復雜,還應進行工程地質(zhì)分區(qū),以便按分區(qū)不同有區(qū)別地予以處理。在勘察設計時如地質(zhì)工作做的不夠深,在施工時一旦發(fā)現(xiàn),可作些補充勘察及勘探工作,對地質(zhì)情況作進一步了解。

1.2設計方案要經(jīng)濟又要合理切合當?shù)貙嶋H情況。

1.3所用材料數(shù)量要夠、質(zhì)量要保證;施工機械數(shù)量、規(guī)格、性能均要滿足要求。

1.4施工時要嚴格遵守施工技術規(guī)范和操作規(guī)程辦事,以保證良好的質(zhì)量,軟土地段特別要注意控制填土速率,避免和產(chǎn)生路堤滑移或發(fā)生其它意外事情。

1.5監(jiān)理工作要跟上,觀測儀具事先要埋置好,及時進行監(jiān)理和記錄。

二、表層處理的各種方法

2.1表層排水法。對土質(zhì)較好因含水量過大而導致的軟土地基,在填土之前,地表面開挖溝槽,排除地表水,同時降低地基表層部分的含水率,以保障施工機械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果,應回填透水性好的砂礫或碎石。

2.2砂墊層法。

2.2.1如采用機械施工,在確定砂墊層厚度時,應考慮機械的重量,輪胎對地面接觸壓力,偏心程度及軟土地基表層強度等。在極軟地基上,僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經(jīng)濟的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。

2.2.2砂墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業(yè)一般采用自卸汽車與推土機聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時,其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋,就有可能妨礙側向排水,因此對砂墊層的端部要妥善處理。

2.3敷墊材料法。對于地基土層不均勻,可能發(fā)生局部不均勻沉降和側向變位,可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力,來增強施工機械的通行,均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位,以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等。

2.4添加劑法。當表層為粘性土時,在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑,改善地基的壓縮性能和強度特性,以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團粒效果外,對被固結的土隨著時間的推移會發(fā)生化學性固結,使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化,從而促進土體穩(wěn)定。

三、粉噴樁加固處理法

3.1粉噴樁施工前應準備下列施工技術資料:施工場地的工程地質(zhì)報告,土工試驗報告,室內(nèi)配比試驗報告,粉噴樁設計樁位圖,原地面高程數(shù)據(jù)表,加固深度與停灰面高程以及測量資料等。

3.2場地平整、清除障礙。如場地低洼,應回填粘性土;施工場地不能滿足機械行走要求時,應鋪設砂土或碎石墊層。若地表過軟,則應采取防止機械失穩(wěn)措施。

3.3施工機具準備,進行機械組裝和試運轉。

3.4粉噴樁的施工工藝根據(jù)設計要求的配比和實測的各項施工參數(shù)通過試樁來確定。試樁一般為5根,通過試樁來確定鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。

3.5粉噴樁所用的水泥應符合設計要求,并有產(chǎn)品合格證,并經(jīng)室內(nèi)檢驗合格才能使用,嚴禁使用受潮、結塊變質(zhì)的加固料。

四、豎向排水固結法

在粘性土地基中設置垂直的排水柱,以縮短排水距離,促進地基排水固結,增加抗剪強度。由于垂直排水柱所用材料不同,分為砂井和紙板排水兩種。砂井排水法砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同,可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨使用,多與加載法或緩速填土法并用,對層厚大,均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效;對泥炭質(zhì)地基效果稍差。地基處理范圍:為了穩(wěn)定,以填土坡面下為處理對象;為防止沉降,主要以路基頂面寬度下作為處理對象。設計排水砂井時,首先假定施工方法、砂井直徑、排水距離和改良范圍。然后進行穩(wěn)定及沉降計算,若不能滿足時,修正假定數(shù)據(jù),再進行計算。

五、處理方案的評價

5.1處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結,多用各種不同長度和間距的袋裝砂井(直徑7~10cm)或塑料排水板(寬10nm,厚4.5~6.0)與砂墊層(厚30~80cm)相結合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經(jīng)濟的。為了加快固結提高地基承載力,也可用直徑30~50cm或更小一些的砂樁或碎石樁,但造價比上述常用方法要增加至少3~5倍。

5.2輕質(zhì)路堤:我國輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰,國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型,即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重,減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度,同時它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。

5.3其他輔助方法:土工布(分有紡和無紡的兩種,一般多用編織的,個別的也有兩種類型組合的,可以達到優(yōu)點互補)和塑料加勁格柵,實際上類似“柴排壓枝”的作用,這些材料可提高地基整體性,減少地基不均勻的沉降,對防止滑移盡快施工也有好處。此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。

參考文獻:

[1]龔曉南.地基處理新技術[M].西安:陜西科學技術出版社,2000.

[2]殷宗澤,龔曉南.地基處理工程實例[M].北京:中國水利水電出版社,2000.