時間:2013年01月05日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘要: 在軟土地基上修筑路基,若不加處理,往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。本文結(jié)合公路施工過程中常遇到不同條件下的軟土路基問題,總結(jié)了相關(guān)的軟地基處理方法以及其合理選擇對策,以供交流經(jīng)驗。
關(guān)鍵字:公路施工;軟土地基;處理方法
中圖分類號: X734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
Abstract: On soft soil subgrade construction, if not add processing, it often is in subgrade instability or excessive subsidence, the lead to damage cannot use normally highway. Combining with the highway construction process under different conditions, it often meets soft soil subgrade problems, and summarizes the related soft foundation treatment method and its reasonable choice countermeasures for the exchange of experience.
Key Words: highway construction; soft soil foundation; processing method
隨著我國改革開放的逐漸深入,公路交通網(wǎng)也四通八達(dá),極大地方便了國民的出行生活。在公路的交通建設(shè)當(dāng)中,不可避免地會經(jīng)過一些軟土地基的路段,軟土地基對于高速公路的穩(wěn)定性和使用壽命有著重要的影響,已經(jīng)引起了重視[1]。軟土地基通常是指地基承載力達(dá)不到其上面的構(gòu)造物要求的承載力,或雖在構(gòu)造物施工時能達(dá)到要求擔(dān)在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因,使得地基失穩(wěn),造成構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降以致徹底破壞構(gòu)造物的不良地基[2]。在公路工程施工中軟基是個常遇見的問題,若不加處理或處理不當(dāng),往往會發(fā)生路基失穩(wěn)、路面開裂、橋頭錯臺等問題,過量沉陷還會導(dǎo)致公路嚴(yán)重破壞或不能使用。因此在施工過程中必須要處理好軟土地基這一問題,以增強(qiáng)公路的使用性能[3]。
1 公路軟土地基處理技術(shù)
隨著我國公路建設(shè)的迅猛發(fā)展,我國公路軟地基處理技術(shù)也經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段,由不成熟逐步走向成熟,改變了我國傳統(tǒng)的應(yīng)用方式。本文主要對一下幾種公路軟土地基處理方式進(jìn)行介紹[4]:
1. 強(qiáng)夯法。這是我國在20世紀(jì)60年代引進(jìn)的技術(shù),最先由法國Menard技術(shù)公司提出并使用。由于近年來我國科學(xué)技術(shù)的更新與發(fā)明,這種方式已經(jīng)很少應(yīng)用。強(qiáng)夯置換和強(qiáng)夯擠密在加固機(jī)理上是不同的,應(yīng)用范圍也不相同。強(qiáng)夯擠密法一般用來加固碎石土、砂土、低飽和度的雜填土、黏性土、濕陷性黃土、素填土等各類地基。
2. 排水固結(jié)法。排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖填土等飽和黏性土地基。飽和軟黏土在荷載作用下,土壤孔隙比減小,孔隙中水分逐漸被擠出。當(dāng)超靜孔隙水壓力消散,有效應(yīng)力將會提高,土的強(qiáng)度隨之增加。近些年來非理想井的固結(jié)理論及其工程技術(shù)已經(jīng)得到長足的發(fā)展,真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法先后在上海、廣州、福州和天津等地得到應(yīng)用。到目前為止,學(xué)術(shù)界對真空預(yù)壓法的有效加固深度看法不一。
3. 深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制機(jī)械沿深度將固化劑與地基土強(qiáng)制攪拌成樁加固地基的方法是,當(dāng)固化劑(水泥或石灰)為粉體時又稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的地基及承載力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等軟土地基。
4. 高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度,以高壓噴射流使固化漿液與土體混合,凝固、硬化加固地基土體的方法。它適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高壓噴射注漿法在意大利、日本和聯(lián)邦德國得到較快的發(fā)展,意大利Radio公司開發(fā)了可同時在鉆井中檢測地層土質(zhì)、機(jī)器控制和自動調(diào)節(jié)設(shè)計漿量并收集反饋信息的機(jī)械,國內(nèi)也很重視并已進(jìn)行過一些探索性試驗。
5. 加筋地基。加筋地基法是在施工過程中將基礎(chǔ)地基下一定范圍內(nèi)的軟弱土層剔除,然后逐層鋪設(shè)土工合成材料與砂石等組成的加筋墊層做地基持力層。土工合成材料作為新型的巖土工程施工材料,是巖土工程應(yīng)用的合成材料產(chǎn)品類型的統(tǒng)稱。當(dāng)埋設(shè)方式和數(shù)量滿足一定的工程要求時,就可以極大地改善地基承載力。
2 合理選擇軟土地基處理方法
2.1 軟土地基處理方法及應(yīng)用時應(yīng)考慮的因素
由于目前公路軟土地基處理方法有多種,并且隨著社會的發(fā)展和施工工藝的進(jìn)步,更高科技含量的地基處理方法也會漸漸投入使用。因此,在進(jìn)行軟土地基處理時,應(yīng)該進(jìn)行多方面因素的考慮,從而確定出一套比較完善和適合的處理方案。這些多方面因素包括地基條件,公路設(shè)計等級以及施工環(huán)境等。
1. 地基狀況。
(1)土質(zhì)條件的影響。黏性土:一般采用的方法是壓實(shí)法。在施工中采取的處理方法對地基的擾動必須盡量小;砂性土:采用擠實(shí)砂樁法或振動壓實(shí)法對可能發(fā)生液化的砂性土進(jìn)行改善,這主要是因為黏土一經(jīng)擾動,強(qiáng)度會降低很多。
(2)地基構(gòu)成情況。在軟土層較淺的情況下,需要進(jìn)行簡單的表層處理。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚,應(yīng)使用其他方法配合表層處理法,具體操作如下:夾有砂層且厚度較薄(5~6m以下)的軟土層,采用表層處理法、荷載壓重法等。軟土層厚且無砂層,因排水距離長,固結(jié)、沉降需較長的時間,同時強(qiáng)度也將增大。
2. 公路等級要求的道路性質(zhì)。
(1)對于設(shè)計要求的公路道路等級越高,平整度要求也越高,越需要采取強(qiáng)有力的軟地基沉降處理措施。反之,公路等級較低時,可先鋪設(shè)簡易公路路面,等待地基沉降結(jié)束后,再鋪設(shè)常規(guī)的公路路面以達(dá)到節(jié)約資金的目的。
(2)公路道路的形狀。路堤的設(shè)計寬度與高度也是選擇處理方法時要考慮的重要原因。一般來說,采用換填法時,對于寬而低的路堤容易出現(xiàn)局部破壞的現(xiàn)象;在設(shè)計高度大而穩(wěn)定性不足的路堤時,采用壓重法將受到較大的限制;此外,設(shè)計的路堤越寬越高,則地基產(chǎn)生壓力的底部將越深,而引起深處黏土層沉降也越大。
3. 公路施工的周圍環(huán)境。
(1)公路施工中對周圍環(huán)境的影響。如處理地基時的振動、噪聲及地下水的變化和多余的泥水散落等,因此在選擇軟地基施工方法時必須詳細(xì)地加以考慮。
(2)對于路堤高度較高而地基特別軟弱。在施工過程中,周圍地基可能會經(jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。因此,假如在路堤坡腳附近有民房和重要建筑物時,應(yīng)充分考慮多方因素以減小總沉降量,同時控制剪切變形。如果工程中不能采用這類方法實(shí)現(xiàn)目的,應(yīng)考慮事先對可能受影響的建筑物或者民房加以保護(hù),否則應(yīng)考慮以高架橋梁代替路堤的方法。
2.2 軟土地基處理方法選擇的綜合評價法
以上介紹的只是影響軟土地基處理方法選擇的幾個關(guān)鍵因素,而實(shí)際影響因素還包括技術(shù)可、造價、工期等多個方面的影響因素,如果考慮的更為完全,則可以采用綜合評價法選擇軟土地基處理方法。綜合評價方法是一種決策分析方法,它的基本問題是研究如何在多個存在著矛盾和沖突的決策目標(biāo)下進(jìn)行有效和科學(xué)決策的問題。其運(yùn)用多個指標(biāo)對多個參評方案進(jìn)行評價的方法,稱為多變量綜合評價方法,或簡稱綜合評價方法。其基本思想是將多個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為一個能夠反映綜合情況的指標(biāo)來進(jìn)行評價。
對于軟土地基加固方案的評價指標(biāo),本文根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究,考慮到施工所涉及到的技術(shù)、設(shè)備、價格、材料和環(huán)保等多方面因素,本文初步選擇了11個評價指標(biāo),分別是技術(shù)可靠性、施工復(fù)雜程度、造價高低、工期長短、適應(yīng)地基變形情況、材料用量、土料來源、土方工程、國內(nèi)經(jīng)驗、引進(jìn)設(shè)備和公害大小。考慮到實(shí)際工程情況,可以對指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)刪減,根據(jù)相關(guān)專家意見,可以利用層次分析法即確定指標(biāo)權(quán)重。指標(biāo)評價值的確定采用等級賦值法,即對每一個指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的等級分類,每一個等級對應(yīng)著一個相應(yīng)的得分,根據(jù)指標(biāo)所處等級情況,即可對其進(jìn)行相應(yīng)賦值。最后將每項指標(biāo)的權(quán)重和評價值相乘在求和即可得到最終綜合評價值。
3 結(jié)束語
以上只是簡單那介紹了幾種軟土地基的處理和選擇辦法,實(shí)際中還需根據(jù)施工工程的特點(diǎn),采用多種方法協(xié)調(diào)、各取所長、綜合治理,從根本上提高軟土地基處理的效果,延長公路的使用壽命,使公路運(yùn)行得更加安全、舒適。
參考文獻(xiàn):
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[4] 郭蘭,宋金耀. 解析公路施工軟土地基處理技術(shù)與應(yīng)用[J]. 河南科技,2011(02):85.