道路工程软土地基处理方法

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
/ 2

道路工程软土地基处理方法

杨卓

武汉市政工程设计研究院有限责任公司湖北武汉430023

摘要:在日常生活中道路破损和塌陷时常发生,以此导致的交通事故也非常多。软基处理是道路施工过程中比较常见的重要处理方式。软土本身的稳定性非常差,处理起来难度大,故在处理的过程中应该讲究方式方法,通过施工手段的合理运用,以此来保证施工的质量。本文主要对道路工程软土地基处理技术进行了探究。

关键词:道路工程;软土地基;处理技术

对于道路工程而言,若想提升整个道路系统运行的稳定性与安全性,需要及时开展路基填筑工作,严格规范土壤含水量,保证各项参数都能符合要求,在机械设备的碾压下,能大大增强整个路基的压实度,然而往往会在软土地基阶段发生问题。通常来讲,在软土地基路段会有较厚的淤泥层,该部分含水量高,且承载能力差,土质疏松,导致整个部分土质的稳定性较差。一旦软土地基出现问题,会对整个道路工程的稳定性构成威胁,容易滋生安全隐患。

1软土地基概述

软土地基普遍定义是指由软弱土构成的压缩层,具有承载力低、渗透系数小、天然孔隙比和沉降变形大、天然含水量和压缩系数高等特点。由于软土地基普遍存在不稳定性,易受扰动,它常常造成道路路基出现不均匀沉降,甚至是整体失稳破坏。

2路工程软土地基处理技术

2.1浅层软基处理方法

对于低洼、浅挖路段以及地基承载力不足的浅层软土路段,浅层软基处理方法的适用,更易于满足路面地基的强度需求。对浅层软土的常用处置方法有换填法、浅层加固法、抛石挤淤法。

2.1.1换填法

若淤土的层次偏薄,应使用淤土层换填灰土、水泥土、沙壤土与粗砂等技术,由于换砂后,会对防渗工作形成制约,且工程造价偏高,大都会就地取材,主要以换填泥土为主。此时,应将软土全部都挖出,让路堤筑在道路基底位置,或者是最好换填渗水性强的土壤。此类处理方式,主要适用于软土路基<2.0m的路堤之上。换土法的应用,应回填具有高压密性的土壤,对此类土壤进行夯实与压实处理,会形成一个稳定、规范的持力层,能及时地基的承载性能予以改变,继而会增强地基的抗变形性与稳定性。在施工时,必须注意坑边要保持稳定,以增强填料的稳定性,还要对填料进行分层的夯实。

2.1.2抛石挤淤法

从路基的底部出发,由中央位置向两边抛掷一定数量的片石,能及时将淤泥挤到路基的范围,进而增强整个路基的强度参数,且在选择片石时,尽量选择不易被风化的大型石块,石块的尺寸通常为0.3m,还要在上层铺设0.1m厚的碎石与同样厚度的砂层,然后再将土壤填充上。运用此种方式,主要适用于软土厚度为3.0m、外层没有硬壳、排水难的地基形态。

2.1.3砂垫层法

所谓的砂垫层法主要是通过处理掉道路的软土表层,在砂石素土的帮助下进行地基的铺垫与处理,是一种处理软土地基的重要方法,应用范围十分的广泛。砂垫层的使用对象主要是那些上部软土层非常薄,但是含水量十分丰富的软土地基。将一层厚度在1m左右的砂石素土敷设在软土地基上,有助于将软土层固结,确保软土地基能够最大限度地满足各方面的承载要求,并且能够同时成为填土内的上部和下部排水层,填土内的含水量在很大程度上可以得到有效的降低,进而为机械的施工提供非常便利的通行条件。另外,在正式施工前,需要将砂垫层的实际厚度确定下来,并对机械的重量、偏心的程度、软土地基表层的强度等因素进行综合的考虑,确保机械能够正常运行,有效避免各种问题的出现。

2.2中层软基处理方法

中层软基处理方法适用于软土地基相对较厚的路段,该方法用于深度范围一般为3-15m的地基。

2.2.1强夯和强夯碎石置换

强夯是利用夯锤自由下落产生冲击能和震动反复夯机地基土,从而提高地基承载力,主要破坏原有土体结构,高能冲剪打开土体排水通道。主要适用于碎石土、砂土等,在沿海地区,尤其适合骨料含量大的素、杂填土。值得注意的是,对于某些次生矿物,在地下水位较高的情况下,粘土矿物具有吸水膨胀的特性。强夯作用力下,填土内孔隙水无法即时排出,孔隙水压力增大,土体工程性质变差,部分夯坑周边发生隆起现象。同时由于强夯的作用,在夯坑内引起应力集中,在超孔隙水压力作用下,孔隙水逐渐向坑内汇积。故应注意相应的排水措施。勘察过程中,应该根据地质资料,确定软弱土的埋深,确定强夯影响深度大于软弱土深度,并确定其不应对强夯效果造成影响。

强夯施工前,应进行试夯,确定强夯参数及有效加固深度;建议于施工前,应选取场地具有代表性的地段作为试验段,进行试夯等试验性施工;根据试验区结果确定施工参数和技术方法。由于对场地内地下水埋深较浅,地下水补给能力较强的特点,如采用强夯等处理方式时,建议地基处理过程中应采取适宜的排水措施,如挖排水沟等,并可考虑适当加大夯击间距和增加夯机遍数等手段,保证地基处理方法达到加固效果并能有效消除砂土液化现象。

2.2.2袋装砂井法

为提升软土地基处理的科学性,可将砂垫层与砂井进行配合处理,在两者的共同作用下,以达到理想得处理效果。通常来讲,砂井的直径应控制在0.3m左右,井距应为井直径的9倍左右,平面区域呈现梅花形或矩形。砂井法主要应用在软土层为5.0m的状态下,适用于路堤高出天然地基承载容纳量高度很多得情况下。

2.3深层软基处理方法

深层软土地基处理深度一般大于15m,深层软土地基处理方法适合使用于软土地基厚度大的路段。

2.3.1CFG桩

在软基中以碎石为主要骨料,并掺入粉煤灰、石屑或砂以及少量水泥,按一定的比例拌和成一种具有一定粘结强度的半刚性桩体。桩体与桩体间土层相互作用构成了复合地基,它们通过桩顶褥垫层一起承受来自上部的荷载作用。

2.3.2PHC管桩

PHC管桩又名预应力高强混凝土管桩,管桩在专业工厂里采用先张法预应力,结合离心成型工艺,经过蒸压养护,而制成的一种空心圆筒体的等截面混凝土预制构件;然后运往施工现场,通过锤击、静压等方法沉入软基中形成高承载力复合地基。

3软土地基处理中应注意的问题

作为现代城市化进程的重要内容,软土地基处理工作非常关键,科学、规范的开展软土地基处理工作,继而提升整个道路工程系统的稳定性。为保证软土地基处理的规范性与科学性,处理时,必须要了解需要重要的问题。

在软土地基处理中,必须要明确地基土质的属性,了解土层的基本构成元素;相关人员还要严格把控路基性质、路堤宽度与高度,还要了解道路工程是否与构造物进行连接;相关工作人员还要深度了解施工的工期、材料供应情况、施工作业情况与周边环境影响情况等多项内容。通过分析,了解到软土地基处理方法能够单独使用,采取多种方法相互结合得方式,进而达到理想的处理效果。

4结语

综上所述,作为道路工程系统的一项重要工序,软土地基处理技术至关重要,做好地基处理的合理化处理,处理好地基的变形与强度问题,是道路工程施工中需要注意的关键问题。道路工程软土地基处理技术的实施,能大大降低事故的发生概率,对软土地基部分进行设计与施工时,应从地基、结构、建筑、使用等多个角度出发,及时操作一定的处理措施,以避免发生路基不均匀沉降的问题,能保证建筑物的科学性使用。

参考文献

[1]卫俊峰.市政道路工程软土地基处理技术探析[J].科技经济市场,2016.

[2]于达,杨秋萍.市政道路工程软土地基处理技术措施分析[J].城市道桥与防洪,2015.