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所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2010-08-28 14:28 熱度:
摘要:本文介紹了軟土路基處治方法為研究對象,根據軟土地基的特點,闡述了幾種處理軟基的方法。
關鍵詞:軟土路基處治目的原則,處理技術
隨著科學技術的快速發展,路橋建筑施工技術得到了前所未有的進步。越來越多的新技術及新方法都應用到處理軟土路基中。處理軟基的新方法及新工藝越來越多,但是各種新技術及新方法都必須要有一個驗證過程,道路軟基處理盡可能早期進行,有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩定后方可進行填土施工。
1軟土路基處治目的和原則
1.1軟土路基處治的目的
主要是保證路基在施工及使用期間不會發生局部和整體剪切破壞,滿足其穩定性要求,并且在使用期間內不發生較大的沉降和不均勻沉降,保證路面結構完整和車輛行駛平穩、安全、舒適。提高地基土的強度、增加路基抗滑穩定性、加速地基在施工期間的沉降、減小工后沉降。
1.2軟土路基處治基本原則
根據本工程軟土層廣泛分布且厚度大、強度低,高填方路基沉降量大、工期緊的特點,以及控制工后沉降、路基穩定難度大的難點,軟土路基處治施工應以消除沉降和控制路堤穩定為重點,施工中應加強路基的沉降和水平位移觀測,并與專業監測單位密切配合,使路堤填筑速率與路基土強度增長相適應,確保路基穩定,工后沉降符合要求。
2軟土地基處理技術
2.1表層排水法
對土質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。
溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的變化;不使來自四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土;溝槽的間隔要盡可能加密,以增大排水能力,即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。
溝槽尺寸一般取寬0.5m,深0.5~1.0m。填土之前在溝槽內用透水良好的砂(砂礫)回填成為盲溝。縱向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖,橫向盲溝一般間距10~15m布置。溝槽內埋設多孔排水管時,必須用優質反濾層加以保護。
2.1.1砂墊層法
對于地基上部軟土層極薄且含水量大時,在軟土地基上敷墊0.5~1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層,使砂墊層起到上部排水層作用;同時,砂墊層又成為填土內的地下排水層,以降低填土內的水位;在進行填土及地基處理施工時,為施工機械提供良好的通行條件。
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,是不經濟的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長,預計有多處地下水滲出時,若僅用山砂作砂墊層,不能獲得充分排水效果,應采用設置盲溝,砂墊層內的排水距離宜短不宜長。
砂墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作。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。
2.1.2敷墊材料法
對于地基土層不均勻,可能發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。
設計、施工時應注意地基表層強度,施工機械重量,以及填土荷載大小和寬度等,據以選用合適的敷墊材料。施工機械通過區域,使局部地段產生較大的拉壓力,應作特別的補強。敷墊材料四周應超過填土邊緣,端部卷入填土內,上面用填土壓緊。在特別軟的地基上進行第一層填土時,可使用放置干筏上的手搖傳送帶撒鋪,有時也用皮帶拋射式撒砂機撒鋪。第一次撒布厚度應盡可能薄些,并要求用透水性好的河砂為材料。含礫石時,要注意不使其損壞敷墊物。
2.1.3添加劑法
對于表層為粘性土時,在表層粘性土內滲入添加劑,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場拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產生團粒效果外,對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結,使黏土成分發生質的變化,從而促進土體穩定。用水泥或熟石灰處理,在拌和一結束即產生固結。用生石灰處理,從拌和時的初步碾壓到生石灰消解結束,要進行二次固結,若強度足夠可不必養生。但因土質或施工條件不同,被處理過的土質強度增長也各不相同,以養生一周后的強度為所要求的固結強度。
2.2置換法
本法是以優質土置換軟弱土,確保填土穩定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強制置換。其施工都比較容易,多數情況下能在短時間內達到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優。置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須進行充分壓實。
2.3加載法
加載法是為了預先促進軟土地基沉降,增加地基強度,以防止設置在填土上或鄰接填土的路面和構造物或者埋入填土內的構造物發生有害沉降而導致破壞。促進地基固結沉降的方法有:在地基上增加總壓辦法;減少土中的間隙水壓提高有效應力法等。前者用填土荷載時,一般為填土加載法,后者又可分通過井點,豎井等的降低地下水法和在地表面鋪砂,覆蓋不透水膜使之形成真空,依靠大氣壓力加載來促進固結的大氣壓加載法。采用填土加載法時,須注意地基的穩定狀態。而降低地下水法和大氣壓加載法則不必擔心地基遭到破壞,但受到地基適應性的限制且工程費用大,一般不采用。上述方法,都很少單獨采用。
2.3.1填土加載法
設計施工注意事項采用本法的主要目的是使鋪裝完成后路面殘余沉降量控制在允許值以內。所以它與載荷重量、放置自沉時間、固結層厚和沉降時間曲線,及荷載設計、允許工期等有關。①本法施工以不損傷支承荷載的地基穩定為宜。對難以保證穩定或加載重量很大時,應考慮與豎向排水井法或緩速加載法并用。②如果僅為了處理沉降,可選擇超載重量,且作長期放置自沉,其效果較好。③由于沉降~時間關系一般是難以預測的,所以在施工時應進行全面的動態觀測,隨時注意防止地基的破壞,根據所獲得的觀測資料,確定卸載后的殘余沉降量和卸荷時間。
2.3.2降低地下水法
本法適用于上部、中間部位有砂層分布的地基,但黏性也仍然有效。本法的特點是與軟土層深度無關。使用井點時,理論可抽水深度為l0.3m,但考慮水頭損失和動力關系,能夠降低水位的最大值約5.5~6.0m左右。鄰近有水源(河、池、海或溝)時,需要抽水的量增多。降低地下水位,如對抽水區以外地域及沿線有損害時,為了既隔斷對四周的影響又達到降低地下水位的效果,可在施工區間打入鋼板樁圍護。
2.4豎向排水法
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。
2.4.1砂井排水法
砂井排水法根據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,均質的粘土地質最為有效;對泥炭質地基效果稍差。
粘性土層固結所需時間t與垂直方向最大排水距離D的平方成正比。很清楚,粘土層越厚,所需固結時間就越長。
3結束語
不同的軟土地基可采用不同的處理方法,依據各種軟基處理法的原理,并根據土質類型、地基條件、道路條件、施工條件和建設費用合理選擇恰當方法,來獲得最佳的處理效果,也可采用復合處理法,發揮各方法的優勢,達到最好的處理效果。
參考文獻
[1]李剛.道路軟基處治方法[J]、2006.05。
[2]李東贛,兩種預壓方法處理軟土路基[J]、2007.11。
文章標題: 論路橋軟土基施工及處治技術
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