軟土路基處理技術(shù)探究
軟土路基不能簡單的只按路基條件確定，因填方形狀及施工狀況，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、路基特性的基礎(chǔ)上，判斷是否應(yīng)按軟土路基處理。下面是yjbys小編為您整理的軟土路基處理技術(shù)探究論文，希望能對您有所幫助。
摘要:近年來，在道路工程建設(shè)中軟基處理問題也日益成為影響工程造價和道路施工質(zhì)量的主要因素，并且越來越受到人們的關(guān)注。因此，對道理軟土路基處理技術(shù)的研究也具有重大意義，本文首先對軟土路基的概念及特性進(jìn)行了說明，并詳細(xì)探討了幾種軟土路基常見的處理技術(shù)。
關(guān)鍵詞:公路;軟土路基;加筋土;水泥攪拌樁;排水固結(jié)
一、軟土路基的概念及其特性
(一)軟土路基的概念
主要有粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭土以及松散砂等土層構(gòu)成，他們的成員結(jié)構(gòu)和形態(tài)雖然不同，但都有含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低和透水性差的特點(diǎn)。軟土路基不能簡單的只按路基條件確定，因填方形狀及施工狀況，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、路基特性的基礎(chǔ)上，判斷是否應(yīng)按軟土路基處理。
在道路建設(shè)過程中，有些軟土地基填筑過程中就因路基變形，無法定型鋪筑路面;有的勉強(qiáng)鋪出了路面，但軟基變形，未待交工驗收，路面就開始失穩(wěn);有時在運(yùn)行中變形，不但要年年整治，耗費(fèi)大量人力、物力和財力，而且影響行車安全，中斷交通。在軟土地基上修建道路，首先要進(jìn)行加固處理;因此，加強(qiáng)對軟基處理效果的研究，對于確保道路工程質(zhì)量意義重大。
(二)軟土路基的特性
我國各地不同成因的軟土都具有近于相同的共性，主要表現(xiàn)為：1.天然含水量高，孔隙比大。含水量在34%～72%之間，空隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般為35%～62%，2.透水性差。大部分軟土的滲透系數(shù)為10-8～10-7㎝/s。3.壓縮性高。壓縮系數(shù)0.005～0.02，屬高壓縮性土。4.抗剪強(qiáng)度低。我國軟土天然不排水，抗剪強(qiáng)度小于20kpa,有效內(nèi)摩擦角20～350。在荷載的作用下,如果軟土路基能夠排水固結(jié)，軟土抗剪強(qiáng)度將產(chǎn)生顯著變化。軟土排水固結(jié)速度越快，則其強(qiáng)度改善效果越明顯。5.具又能變性。一旦受到擾動，土的強(qiáng)度明顯下降，甚至成流動狀態(tài)。6.流變性顯著。在剪應(yīng)力的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢了剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在固結(jié)沉降完成后，軟土還可能產(chǎn)生可觀的次結(jié)沉降。
二、公路工程軟土路基的處理技術(shù)要點(diǎn)
(一)軟土路基淺層的處理方法軟土地基淺層處理是指對路床處理深度不超過5m，處理的方法主要包括加筋土法、強(qiáng)夯法、換填法和拋石擠淤法等，下面一一作詳細(xì)闡述。
1.加筋土法。
加筋土法是將土工織物或者是土工柵格等植入地基土中，兩者形成一個整體，增大壓力擴(kuò)散角，從而提高地基的承載能力，減少其沉降。加筋土法一般適用于回填土形成的路堤，適用于軟土、砂土和粘性土。土工柵格通常可與砂墊層共同作為一層，通過這一層將堤身荷載傳遞到軟土地基中去，這一層具有與路堤本身與軟土地基不同的剛度，它既是路堤的柔性基礎(chǔ)，又是軟土固結(jié)時的排水面。通過這一墊層的處理后，地基變得均勻，施工速度快、路基中心最終沉降量比不鋪土工合成的材料要小，路堤的側(cè)向變形也將由于設(shè)置土工格柵而得以減小，能夠較為迅速的達(dá)到提高地基承載力和穩(wěn)定性的目的。
2.強(qiáng)夯法。
強(qiáng)夯法是使用起重設(shè)備，將大重量(80～300KN)和一定外形結(jié)構(gòu)規(guī)格的夯錘起吊至某一高度(一般為6～30m)后，自由下落，給地基土以強(qiáng)大的沖擊能量的夯擊，是地基土產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動和很高的動應(yīng)力，將夯面以下一定深度地土層夯實，以增大地基的承載力和穩(wěn)固性，降低壓縮性的一種軟土地基處理方法。由于夯擊能力大，加固深度也大，對于一般的軟土地基加固有著良好的效果。它是一種快速加固軟基的方法，施工設(shè)備簡單，施工工藝操作簡單，不需要加固材料，費(fèi)用低、周期短，適用土質(zhì)范圍廣，加固效果顯著，可取得較高的承載力，一般地基強(qiáng)度可提高2～5倍;變形沉降量小、壓縮性可降低2～10 倍;加固影響深度可達(dá)6～10m，土粒結(jié)合緊密，有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是一種常用的軟土地基處理方法。
3.清淤換填法。
這是最常用的方法，這種方法是全部或部分挖去軟弱土，用良好土換掉軟土、淤泥土的方法。取材方便時盡量換填滲水性土，目的為保證填筑的穩(wěn)定和減少沉降量。它適用于表層淤泥質(zhì)、泥炭土、無硬殼、厚度不超過3m和地區(qū)排水施工的情況.開挖時深度在2m內(nèi)，用人工或機(jī)械直接清除至路基范圍以外堆放或運(yùn)至取土坑還田;深度超過2m時，要由端部向中央分層挖除，并修筑臨時便道，由汽車運(yùn)載出坑;換填的深度要根據(jù)承載力確定。
4.拋石擠淤法。
在湖塘、河流或積水洼地、常年積水且不易抽干，軟土厚度較薄，采用拋填片石，片石不宜小于30cm。拋填時，自中線向兩側(cè)展開，橫坡陡于1：10時，自高向低展開拋填，使淤泥向兩邊擠出，片石拋出水面后應(yīng)用小石塊填塞墊平，以重型壓路機(jī)碾壓，其上鋪反濾層，再進(jìn)行填土。
(二)軟土路基深層的處理技術(shù)
1.水泥攪拌樁加固。
(1)加固原理。水泥攪拌樁加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程，利用機(jī)械設(shè)備將水泥噴入待處理的道路軟土路基內(nèi)，并不斷上下攪拌均勻，促使水泥與土發(fā)生水解和水化反應(yīng)并形成凝膠體，最終形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體，從而提高土地的整體強(qiáng)度，滿足路基使用承載力的要求。
(2)加固方法。水泥攪拌樁根據(jù)施工方法可分為濕法和干法兩種。濕法攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過機(jī)械進(jìn)行持續(xù)的深層攪拌，在路基深處將軟土和固化劑強(qiáng)力攪拌，形成有足夠的強(qiáng)度的復(fù)合地基。水泥攪拌樁加固分為漿噴法和粉噴法，當(dāng)土質(zhì)的天然含水量大于30%，塑性指數(shù)大于10時，一般采取粉噴法。因為一般情況下，相同的攪拌時間內(nèi)，粉噴法比漿噴法處理的軟基強(qiáng)度要高，但是漿噴法施工便利，容易控制施工質(zhì)量。
(3)施工中應(yīng)注意的問題。水泥攪拌樁必須根據(jù)試驗確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工，施工應(yīng)控制鉆機(jī)下鉆深度、噴粉高程以及�；颐嬉源_保攪拌樁有足夠的長度。在噴粉接樁時，須保證噴粉重疊長度大于1m。攪拌樁施工時，水泥的泵送過程必須連續(xù)，固化劑的用量誤差應(yīng)控制在1%之內(nèi)。完成攪拌施工后，將鉆頭提離地面，開啟空壓機(jī)清除管道及噴咀中的殘余粉體和附著泥土，然后樁機(jī)移向下一樁位。
2.排水固結(jié)法
在軟土地基上加壓并配合內(nèi)部排水，加速軟土地基的排水，加快軟土基固結(jié)的處理方法稱為排水固結(jié)法。適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)粘土及充填等飽和黏性土地基，主要有以下幾種加固方法：
(1)加載預(yù)壓法和超載預(yù)壓法，該方法是一處理軟黏土、粉土、有機(jī)質(zhì)沉淀物和雜填土，簡易可行、效果顯著，有成熟理論，處理土質(zhì)較均勻;但需要時間長，且需搬運(yùn)大量土石方。
(2)砂井(各種塑料排水板)：該方法適用于無機(jī)質(zhì)軟粘土，該方法有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗及計算理論，常和加載預(yù)壓結(jié)合，效果可行，但是施工和預(yù)壓需數(shù)月時間。
(3)真空預(yù)壓法：適用于處理軟黏土，可避免搬運(yùn)土石方的麻煩，但預(yù)壓力有限，處理深度不大。
3.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、粘性土、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，意大利和Radio公司還開發(fā)了可同時在鉆進(jìn)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。
參考文獻(xiàn)
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