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關(guān)于公路路基軟土地基的處理方法
[摘要]近年來,隨著高等級公路建設(shè)的迅速發(fā)展,不可避免會遇到軟土地基的處理問題,文章著重介紹了軟土路基的成因、變形特點、處理方法比選、施工工藝,探討了軟土路基處理應(yīng)遵循的原則和要求,以供同行參考。
[關(guān)鍵詞]路基 軟土地基 成因 變性特點 處理方法
一、軟土路基成因
所謂軟土,比規(guī)范中的定義廣泛,包括強度達不到設(shè)計要求的濕粘土。路基強度及穩(wěn)定性與路基干濕狀態(tài)密切相關(guān)。路基干濕狀態(tài)是由土中含水量的高低決定的,而含水量的高低取決于各種濕源的作用和延續(xù)時間。由于路面寬、路基低、排水設(shè)施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基內(nèi)滲透、地下水位升高,路基長期處于潮濕狀態(tài),加上土的水穩(wěn)定性差等原因,導(dǎo)致路基軟化。
二、軟弱地基變形特點
為了更好地解決上述問題,就必須要弄清楚軟弱地基的變形特點。它主要有三大特點:變形量大;壓縮穩(wěn)定所需的時間長;側(cè)向變形比一般的土體大。變形量大:軟弱土體主要指淤泥或淤質(zhì)土,其自身的含水量較大,水份不易自流出來;壓縮穩(wěn)定所需的時間長:軟土主要以粘粒為主,盡管孔隙比大,但單個孔隙教細,孔中的水很難流動,透水教低,飽和土受荷載作用后,水不能盡快排出,變形也只能慢慢進行,其變形過程要持續(xù)數(shù)年或數(shù)十年;側(cè)向變形:比一般土體大,而且側(cè)向變形與豎向變形之比在相同條件下比一般土體大。
三、軟弱地基處理方法
在了解軟土的三大特點之后,結(jié)合平日的實際施工情況,重點介紹幾種軟弱地基的處理方法,供有關(guān)技術(shù)人員參考。下面重點介紹前幾種的適用范圍、施工方法和作用。
1.拋石擠淤
適用范圍:路基位于水塘、魚塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或無法挖除淤泥或淤泥較深或水不能自流的地方。
處理方法:在其上面直接拋填大塊徑不易被水侵泡軟化的石塊,石塊塊徑控制在50-80cm之間,并在大塊石縫隙內(nèi)填筑20—50cm的不易被水侵軟化的小塊石,拋填高度控制在常水位以上50cm左右,鋪平后,用輪式壓路機或拖式壓路機振動壓實,直到淤泥被擠出路基坡腳外,沒有明顯的再下沉現(xiàn)象為止;如果拋填深度較深,一定要分層拋填壓實,其每層厚度控制在50—80cm,整段處理完后,在其上面鋪一層10cm厚的碎石有必要時加鋪一層土工格柵,再進行填筑土石方。并把此過程稱為路基的原地面處理。
作用:由于拋填了大塊徑的石塊,可將路基底的大部分淤泥擠出,在路基底部形成一個堅硬的骨架結(jié)構(gòu),并在大石塊間填筑了小的石塊,通過壓路機振動碾壓,石塊與石塊間嵌固的更緊,整體承受荷載的能力增強,對今后承受路堤的整體壓力能起到很好的作用。
2. 敷設(shè)盲溝
適用范圍:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。
作用:通過敷設(shè)盲溝,能大大降低土體的水位,能將土體內(nèi)的大量水分排入盲溝,并通過盲溝排出路基以外,并通過日曬,使土體達到比較干的狀態(tài)。
盲溝的結(jié)構(gòu)形式有兩種:矩形盲溝和梯形盲溝。
處理方法:首先沿公路橫向每10米間距用人工或機具挖成矩形溝或梯形溝,對軟土層在1.5米以上的采用150╳150cm的盲溝;對軟土層在1.5米以下的可根據(jù)情況采用其他幾種形式。其次,沿公路縱向設(shè)置縱向盲溝,其間距控制在10米左右;第三,在挖好的盲溝中填充塊徑在30—50cm的不易被水泡軟化的石塊,填滿后在其上面鋪設(shè)10cm的碎石,并在碎石上鋪一層土工布,防止盲溝內(nèi)水上溢,防止土塵下漏,堵塞盲溝,影響排水效果;第四,在上面回填一層土石混和料,攤平壓實直至合格。把此過程稱為路基原地面處理。
3.換填軟土
適用范圍:路堤填方高度小于3米且軟土層不厚,一般軟土層厚度在1.5米以內(nèi)的軟土地基段。
處理方法:將深度在1.5米以內(nèi)的軟土挖掉運往棄土場堆放或傾倒,然后利用挖方出來的好料或從借土場取來的好料進行分層回填壓實直至合格。施工時要特別注意天氣的變化,要求每個換填段必須在同一個工作日完成,對面積大或長度長的段落要求必須分段進行換填,否則未完成遇雨將全功盡棄。同樣將此過程稱為路基的原地面處理。
作用:通過換填好的填方材料,經(jīng)過壓實達到路基基底的承載力要求,能有效承受車輛荷載的作用力和路堤的自重,是最簡單的施工方法。
4.碎石樁
適用范圍:軟土深度在15米以內(nèi)且路基處于高填方地段。
作用:(1)擠密作用,對土體產(chǎn)生兩個方向的橫向擠壓力。一個是成樁過程中沉管對周圍土層產(chǎn)生較大的橫向擠壓力;另一個是在填入孔內(nèi)碎石振動擠壓時對土體周圍產(chǎn)生的橫向擠壓力,使樁周圍的孔隙減小,增加密實度;(2)消散孔隙水,加快地基固結(jié)。碎石樁的材料可使樁因土體的滲透能力高出很多的優(yōu)勢,能形成豎向排水管,讓土體內(nèi)的水排出地面,排出路基外,加快路基排水固結(jié)。
施工方法:
(1)碎石樁的幾大控制指標:
平面位置——應(yīng)按正三角形或梅化形部置
樁的直徑——多數(shù)采用50-100cm
樁的長度——其長度不能大于15米
樁的部置范圍——一般不少于路基款度的1.2倍
(2)用于碎石樁徑相同或接近的鉆孔機按照事先部置好的位置進行鉆孔,并清除孔內(nèi)的泥漿或水,邊倒入碎石邊進行振動使碎石達到密實;
(3)在碎石頂設(shè)置一層30-50cm的碎石墊層,使附加應(yīng)力合理地傳遞到復(fù)合地基上。
由于此種施工較為復(fù)雜,且費用較高,在軟土地基處理中較少應(yīng)用,而多用于涵洞的軟弱地基處理上。
結(jié)語:每一種軟土路基處理方法均有其針對性、適用范圍以及局限性,必須根據(jù)具體條件選擇符合設(shè)計要求的軟土路基處理方法,才能取得理想的處治效果。對能達到處理效果的方法進行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價、工期、對周圍環(huán)境影響等方面的綜合評比,確定最合理的軟土路基處理方案,并不在于技術(shù)的先進與否。今后我們要在施工過程中要認真總結(jié)經(jīng)驗,不斷摸索出具有針對性的施工方法,這是我們作為一名合格的公路建設(shè)人員責無旁貸的責任。
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