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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(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求的濕粘土。路基強(qiáng)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(xì),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(jìn)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(jī)或拖式壓路機(jī)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(jìn)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(jī)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(qiáng),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(dá)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(biāo):
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(jī)按照事先部置好的位置進(jìn)行鉆孔,并清除孔內(nèi)的泥漿或水,邊倒入碎石邊進(jìn)行振動使碎石達(dá)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(dá)到處理效果的方法進(jìn)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(jìn)與否。今后我們要在施工過程中要認(rèn)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(zé)無旁貸的責(zé)任。
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