道路施工中软弱地基的处理方法

2017-01-17 13:44陈忠
建材发展导向 2016年6期
关键词:道路施工

陈忠

摘 要:在我国,道路行业规范对软土路基的定义是:孔隙比大、压缩量高、透水性差且强度较低的软弱土层,多数软土地基中都含有有机物质。在道路施工过程中,如果不对这些软土地基进行正确、及时的处理,就很有可能造成道路路面发生变形、下沉、开裂甚至坍塌等严重问题,进而导致整个道路工程的建设受到破坏,以至于影响未来道路的正常使用。

关键词:道路;施工;软土地基处理

近年来,国家加大基础设施的投入,带来了大面积、大规模的道路建设,这在给施工单位提供机遇的同时也提出了挑战,尤其是技术方面的挑战。我们知道,中国地域广阔,路基结构复杂,软土地基现象十分常见,因此当前对软土地基的施工处理显得至关重要,这就需要我们的施工技术人员采取合理的措施进行处理,以利于道路工程的顺利施工建设。下面先从软土地基的危害形式和处理技术的影响因素谈起。

1 道路施工中软土地基的危害形式

在道路施工中,必须采取有效措施对软土地基加以处理,这是因为软土地基的危害较大。尤其在道路施工中,软土地基的问题十分常见,若不及时处理后果不堪设想。根据施工经验对其危害形式进行的思考和总结,如下:

1.1 浸水沉陷破坏导致路堤的衔接处发生沉降是软土地基的主要危害之一。我们发现,在道路中部分排水不畅的路段,因为水对路基的侵入严重,当受到行车荷载、土体自重等因素的影响时,路基就极容易发生衔接处沉降、变形、开裂的现象,严重影响路面行车质量。

1.2 剪切拉裂破坏导致路堤侧向发生整体滑动是软土地基的另一个危害。剪切拉裂破坏是软土地基在振动荷载作用下引起的破坏现象,由于此时的土基强度下降,造成软土层发生侧向整体滑动,路基就开始不均匀沉降,车道出现沉陷或隆起现象,导致整条道路的严重破坏。

2 道路施工中软土地基处理的影响因素

在确定了软土地基的危害形式和危害后果之后,我们需要对影响软土地基的因素进行充分而详尽的分析,从而做出周密的处理措施,最大限度地避免处理不当造成的各种损失。

2.1 地基状况。地基状况包括土质状况和土层分布状况。我们都知道,软土地基经过扰动之后,其强度就会降低,土质开始发生流动。因此施工时应尽量避免对地基的扰动,根据具体的土质条件选择合适的处理方法。另外,如果遇到软土层比较浅的情况,就只需要对这些土层的表面做一些简单的处理,相反就需要采取其它有效措施,比如采取荷载压重法等。

2.2 道路等级。通常,等级越高的道路其平整度的要求也越高,刚好地基的处理对平整度影响颇深,所以对于道路等级较低的地区,可以采取先铺简易道路路面的办法,然后等地基沉降基本结束时再按规定要求严格铺设标准路面,这样做的好处在于可以有效地降低施工成本。

2.3 施工环境。毋庸置疑,道路施工或多或少会影响周边的环境,如果道路施工时振动压实产生的噪音较大或造成的地下水位变化大时要尤为注意,这些因素也在软土地基处理需要考虑的范围之内。如果软土地基附近有建筑物,处理时就要考虑土层沉降和剪切变形对建筑物造成的负面影响,尽可能地避免损失的发生。

3 道路施工中软土地基的处理方法

当前,在道路施工实践中,对软土地基的处理方法有多种,只是我们在采取这些方法时需要灵活考虑,包括实际条件、经济性以及操作难易程度等。下面对几种常用的处理方法进行归纳:

3.1 换土法。换土法是一种传统的软土地基处理方法。在道路施工时挖出地基中一定范围内的土后,换以砂、石等材料进行分层压实,从而把它作为基础的持力层。这种软土地基处理方法要注意选用性能稳定的填充材料,在遇到软土层厚度不大时使用效果极佳。具体操作方法是:首先挖掉软弱土层,接着在路基底部铺上一层碎石,然后填入砂或砂砾即可。

3.2 强夯法。强夯法即为了提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。该软土地基处理方法是我国于上个世纪60年代引进的,因其设备要求低、经济、快速、效果显著而被广泛使用。其处理步骤具体是:(1)首先将施工场地清理平整、干净;(2)标出第一个夯点位置并测量出场地的高程;使用起重机,使夯锤处于夯点处;(4)测量夯前锤顶高程;(5)将夯锤起吊到预定高度,并开启脱钩装置,等到夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程(不断重复此步骤)。

3.3 排水固结法。该软土地基处理方法主要用于处理地基的沉降和稳定问题,其主要原理是使地基在荷载的作用下,通过布置竖向排水井的方式,使土中的孔隙水逐渐排出,孔隙比减小,从而使地基发生固结变形,地基土的强度随之增长。通常采用的方法有堆载预压法、真空预压法、降水预压法和电渗排水法四种,道路路基中粘土较多,采用这种方法最为适宜,目前施工中应用也较多。

3.4 高压喷射注浆法。该处理方法最初源于日本,是在化学注浆法的基础上发展而来的。简单地说,就是利用钻机钻孔把带有喷嘴的注浆管插到土层的相应位置后,以高压设备使浆液成为20MPa以上的高压射流,从喷嘴中喷射出来使之冲击破坏土体。相较而言,这种方法操作更加简便,成本较低,在道路施工建设中长期被采用,在改善软土地基方面的效果较好。但是这种方法也有缺点,那就是对于少数比较特殊的软土地基效果较差,因此,在道路施工中软土地基处理时,要结合软土地基的实际情况,合理、慎重地选择处理方式。

3.5 深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制的深层搅拌机械,在软土地基中把软粘土和固化剂强制拌和在一起,使两者结成整体性好、强度高的地基土,能够起到增加软土地基稳定性的作用。值得注意的是,该方法在处理过程中必须把握好搅拌时间,掌握好搅拌技巧。使软粘土和固化剂进行充分的融合与搅拌,若搅拌不充分,软土地基就不能固结在一起,严重影响地基施工处理。

3.6 加筋法。加筋法就是在道路路基软弱处加入特殊材料的软土地基处理方法,也叫加筋地基法。具体做法是先将地基下的软弱土层全部挖去,接着铺设一定厚度的砂石垫层,然后加入适量的土工合成材料以形成加筋垫层,最后进行充分地压实作业。这种处理方法对改善软土地基的承载力效果较好,而且十分经济,适合道路施工中的软土地基处理。

4 结语

综上所述,现阶段人们对道路施工中软土地基的处理方法有很多,各种方法都有其独特的优缺点,我们在具体的道路施工建设中,应当综合考虑施工路基的实际情况和各项影响因素,最大限度地避免不当施工,要尽可能地选择最科学、最合理、最经济的处理方法。

参考文献

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