市政道路软基处理方法分析刘卫东

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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市政道路软基处理方法分析刘卫东

刘卫东

中交第二航务工程局第三工程公司江苏镇江212003

摘要:随着我国交通运输业的不断发展,对公路的需求越来越大。市政公路涉及地域范围较大,很多区域的地质条件并不能满足公路的需求,特别是软弱路基承载能力差,稳定性差,易出现形变,对公路的安全性和耐用性影响极大,往往需要进行处理后才能进行公路施工。本文将对市政公路软基处理涉及的勘察、处理方法等内容进行探究,希望能为其他从业人员提供参考,为我国的市政道路发展做出贡献微薄的力量。

关键词:市政道路;软基处理;措施

引言

在市政公路建设中,常常会遇到所在地域的地质状况不满足公路要求的情况,这需要进行有效处理或加固才能提高公路路基的承载能力和稳定性,确保公路在建成使用后不会出现裂缝、沉降、局部滑移等病害,避免因此影响公路的正常使用及造成可能的安全事故和财产损失。因此在市政公路建设中需要对软土路基格外重视。软基处理的方法很多,但是选择不同处理方法对路基性能和施工成本影响很大。因此需要根据市政公路的承载能力需求,选择可行的、经济适用的处理方案。

1市政道路工程软土地基地质勘察

软土路基的土质特点是含水量大、压缩性高、承载力差,主要出现在处于或曾经处于湖泊、池塘、河流的地域,软土地在承受载荷时会导致出现较大的压缩量或呈现流动状态。因此在市政道路建设时需要结合地质水文状况,合理设置勘测点,通过在不同勘测点的土壤采样提取样本对所在地域的地质状况进行详细地勘察,包括公路沿线的地形地貌、地质水文状况和气象资料、底层结构、软土种类及成因、含水量、化学物质含量、地基土层的力学性能等。在采样过程中传统的圆状取土孔在面对复杂地质状况时容易出现较大误差,应推广使用十字板剪切试验、静力触探试验、标准贯入试验等方式,以便快速、可靠地取得软土的原始各项参数,可以准确提供土层承载力、强度等多项指标。

在对软土地基处理的力学性能进行理论数值计算时,通过理论公式构建经典土力学法,计算值往往与实际特性存在一定的偏差。特别是地质状况复杂的区域尤为明显。应结合先进的计算机和有限元技术,优化条件设定,提高计算精度,使计算结果不断趋于实际值,以便更好地选择软土地基处理方法和工作量,确保处理后的地基的安全性和经济性。

2常见的软基处理方法

2.1换填垫层

采用换填垫层的方法,首先是利用人工或者是机械的手段开挖一定的软土层,然后进行材料填充,材料可以是砂石或者是砾石,但是一定要符合相应的要求。在材料填充结束后碾压夯实,方法可以是利用重锤,也可以是机械平板。这样就可以保证新的垫层在承载力及压缩性方面都能满足相关要求,从而保证施工的优质与安全,确保最终的整体工程质量。涉及到的工程不同换填的方法也就不同,并且在换填后合理的选择相应的加固方法。通常情况下对于软土土层的厚度小于三米范围的,应该全部进行清理,而对于范围超过了三米的,则应该考虑到部分清理。以此来满足施工的要求。

2.2表层排水法

表层排水法主要用于土质相对较好,但是含水量过大导致无法正常施工的地域,需要降低土地含水量以满足施工需求。在填土前,需要在四周布置沟槽排水降低地表及表层的含水量。布置沟槽时,要注意以下几个要点:善于利用地形的自然地形,减少施工量;沟槽的数量、布置间距、坡度和构造应合理,既保证排水能力,又不会导致软土地基在水流的冲击下影响稳固性;盲沟尽可能集中于沟槽中心,且布置距离以不超过三个盲沟宽度为宜。在水排出后通常需要将沟槽用透水性良好的砂砾或碎石回填。

2.3深层搅拌桩处理法

深层搅拌桩处理适用塑性指标比较高的软土地基施工,如淤泥、砂土、淤泥质土等土壤,有湿法施工和干法施工两种作业方式。其中湿法施工需要先配置水泥搅拌液,而后将搅拌机械安置在准确的位置并调整好水平度和垂直度,而后搅拌机预搅下沉,为避免含水量超标,此过程应避免加水,而后提升喷浆搅拌,将浆液以适当的速度喷出,快速上下反复搅拌使水泥浆与土壤充分混合,形成的桩体能够与周围土壤紧密结合并明显提升力学性能。干法施工是通过机械设备和压缩空气将水泥灰或生石灰等粉体喷洒至地下,进而搅拌形成桩体,可根据水含量适当加水。

2.4重锤强夯法

此处方法是利用重锤自身重力通过冲击的方式来达到夯实的效果,锤与土层接触的时候会产生一定冲击波,土层在不断被压实的过程中,软土结构与会发生相应的变化,从而促使土基的承载力与强度有所提升。通常情况下,提升的范围在1至5之间。在设备方面,重锤的重量一般在8至30吨之间,范围要严格的控制在8到20米的落距内。此方法对于范围较深的软基加固作用较为明显,加固的深度通常可以达到五到十米的范围。

2.5使用添加剂的处理方法

使用添加剂的方法主要针对软基表层土层粘性较大的情况采取的一种处理方法。通常在软基表层的粘性土壤中混入添加剂,改变粘性土壤的特性,增加土壤压缩强度,从而保证市政道路可以有较大的承载力,满足其功能需要。添加剂一般以石灰、水泥等材料为底料,几中底料搅拌在一起增加填土的稳固性。在添加石灰等底料时,需要将石灰和软基土壤进行搅拌,使其均匀,减少由于土壤颗粒和水分含量等因素影响使用效果。在混入辅助材料后,软基表层粘性土壤在化学反应的作用下,一段时间后发生本质的改变,最终达到市政道路要求的固化强度,满足市政道路的承载能力。

2.6加筋处理法

加筋处理法指的是通过在软土中沿地基平行的方向加入一种特殊的加筋材料,在负荷填料之后形成一层厚厚的加筋垫层,通过这种方法可以有效的减少软基密度不同造成的下沉,增强软基的最大承载能力。另外,对于一些软基较为深厚的情况,单纯的依靠加筋处理不会起到显著的效果。此中情况可以采用加筋处理和水泥深层搅拌桩配合进行,综合利用两种方法的优势,最终达到市政道路软基合乎标准的要求。

2.7堆载预压设计

该方法适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土地基。该方法首先应完成场地杂物清理工作,而后在地基上铺设砂垫层作为水平排水体,在软土层内设置竖向排水体(塑料排水板)。然后根据公路在使用时的载荷大小在场地表面堆填一定厚度的土层,以此作为荷载进行加载预压,通常有等载预压和过载预压。等压载预压需要考虑的因素是一旦未来使用中载荷超过预定值就需要采取必要的固化措施。填土采用分层、分级方式进行,分级加载,使土体中的孔隙水排出,土体强度从而得到逐步提高。堆载预压通常持续是较长,长时间压载后软土将被压实,在公路使用后不会再出现沉降等状况。

图真空联合堆载预压法加固软基示意图

结语

伴随市政公路建设的进程,软基处理取得了显著的成果,并积累了大量的关于软基处理经验。广大工程技术人员应不断结合实际情况,勇于创新,使软土路基的处理方法不断得到改进和优化,对软土路基的科学分析能力不断提高,提高市政公路的安全性和耐用性,为我国公路建设事业的发展做出贡献。

参考文献

[1]任振阁.关于市政道路软基处理方法[J].江西建材,2015(3):195。