所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2013-02-25 09:12 熱度:
【摘要】:軟土路基不能直接進行市政道路施工,必須進行處理,本文以下內容將對市政道路軟土路基處理進行簡要的分析,僅供參考。
【關鍵詞】:市政道路,軟土路基,處理
1、前言
改革開放以來,隨著經濟的不斷發展,我國的城市化進程不斷加快,各種基礎設施迎來了建設的高潮,市政道路作為城市基礎設施的重要組成部分,也得到了很大的發展,方便了人們的出行,也極大的改變了城市的整體形象。但是由于我國幅員遼闊,從北向南、從東向西,地質情況大不相同,這給市政道路建設帶來了難題,特別是軟土路基,對市政道路工程的建設具有很大的影響。這里的軟土是指湖沼、濱海、谷地、濕地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。其具有孔隙比大、含水量高、壓縮性強、固結系數小、固結時間長、抗剪強度弱、靈敏性強、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。主要包括沖填土,雜填土,淤泥質土以及其他高壓縮性土等。在大多數情況下,必須對路基進行處理后才能滿足市政道路所要求的強度和穩定性,不僅增加了市政投資,若處理不好也會給市政道路埋下質量隱患,故必須引起足夠的重視。本文以下內容將結合作者多年的實踐經驗,對市政道路軟土路基處理進行簡要的分析,僅供參考。
2、市政道路軟土路基的特點
根據作者多年的實踐經驗,認為市政道路軟土路基主要有如下幾個方面的特點:第一,具有明顯的流變性。在剪應力的作用下,軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形,并可能導致抗剪強度的衰減,在固結沉降完成后,軟土還可能產生可觀的次固結沉降。第二,壓縮性高,透水性差。軟土的壓縮模量Es<4MPa,其壓縮性隨著液限的增大而增大。軟土滲透性小,一般豎向滲透系數在(10-6~l0-8cm/s)之間,因此土層在自重或荷載作用下達到完全固結所需要的時間是很長的。第三,軟土具有明顯的觸變性,即當原狀軟土受到振動或擠壓以后,土體絮狀結構連接受到破壞,土的強度顯著降低,甚至呈流動狀態。軟土擾動后,隨著靜置時間的延長,其強度會逐步恢復。第四,抗剪強度很低。我國軟土天然不排水抗剪強度一般小于20kPa,有效內摩擦角20~350。在荷載的作用下,如果軟土路基能夠排水固結,軟土抗剪強度將產生顯著變化。軟土排水固結速度越快,則其強度改善效果越明顯。第五,軟土路基具有含水量較高、孔隙比較大的特點。因為軟土主要由粘土粒組和粉土粒組組成,并含少量的有機質,在不同地質環境中沉積形成各種絮狀結構。軟土一般含水量35~80%,空隙比為1~2。
3、市政道路軟土路基處理方法
根據作者多年的實踐經驗,認為市政道路軟土路基的處理方法主要有如下幾種:第一,置換法。顧名思義,就是以優質土置換松軟土,以減少施工后軟土層的沉降量并確保填土穩定。施工方法有借助填土自身重量置換、人工挖掘置換、爆炸法將軟土擠出的強制置換等。這些施工技術簡單易行,能在規定的時間內達到施工要求。相比之下,其中人工挖掘置換的可靠性較好,置換松軟土的材料應選用抗水且承載性較好的粗粒土。第二,真空預壓法。真空預壓法是在需要加固的軟土路基內設置砂井或塑料排水板,然后在地面鋪設砂墊層,其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕,通過埋設于砂墊層中的吸水管道,用真空裝置進行抽氣,將膜內空氣排出,因而在膜內外產生氣壓差,氣壓差即轉變成作用于路基上的荷載,路基不會產生剪切破壞,這對軟土路基是有利的。該方法不需要堆載,省去了加載和卸荷工序,縮短了預壓時間,省去了大量堆載材料,所使用的設備及施工工藝均比較簡單,無需大量的大型設備,便于大面積施工。第三,表層排水法。對土質較好而含水量過大的軟土路基,在填筑路基前,應先開挖水溝將地表水排除,降低路基表層含水量,并采用透水性良好的砂礫或者碎石回填。需要注意的是,溝槽布置要考慮利用地形及自然坡度,排水溝槽的布置要考慮利用地形的自然坡度來排水;填土沉降要注意坡度的改變,保證來自周圍挖方部位的地表水及滲透水不會浸入填土;溝槽的間隔要盡可能小,這樣能夠最大限度的加大排水能力。將石灰、水泥及土壤離子穩固劑等穩定材料混合在軟土路基中,可以提高路基的強度,并可以通過改善機械作業條件來提高壓實效果。第四,水泥土攪拌樁法。水泥土攪拌樁是膠結法處理軟土路基的一種,它利用水泥或石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機械,在路基深處將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,利用固化劑與軟土之間所產生的一系列物理、化學反應,使軟土固結成具有整體性、水穩定性和一定強度的路基,以達到提高路基承載力、減少路基沉降量的目的。其路基應視為復合路基,樁土共同承擔荷載。它具有施工速度快,設備輕便,便于移動,方法容易掌握,處理深度較大等優點。第五,換填法。對于路基地面以下不太深的軟弱土路基,可以將其挖除,并分層填充質地堅硬、強度較高、性能穩定的碎石、卵石、砂、煤渣、礦渣等材料,壓實后即成為良好的人工路基。此法適用于淺層淤泥、淤泥質士、松散素填土、暗溝等路基處理。但是運用此種方法的工程量比較大,而且處理的效果很多時候不是很理想。第六,高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法將帶有特殊噴嘴的注漿管,通過鉆孔置入到處理土層的預定深度,然后將漿液(常用水泥漿)以高壓沖切土體。在噴射漿液的同時,以一定的速度旋轉提升,即形成水泥土圓柱體;若噴嘴提升而不旋轉,則形成墻狀固結體。加固后可用以提高路基承載力,減小沉降,防止砂土液化、管涌和基坑隆起,建成防滲帷幕,適用于處理淤泥、淤泥質粘土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等路基。第七,加筋土法。加筋土法是將土工織物或是土工格柵等植入路基土中,兩者形成一個整體,增大壓力擴散角,從而提高路基的承載能力,減少其沉降。加筋土法一般適用于由回填土形成的路堤,適用于軟土,砂土和粘性土等。第八,袋裝砂井法。袋裝砂井法具有理論成熟,施工簡易,造價低廉,質量容易被控制等優點。袋裝砂井法是固結排水法的一種,是在軟弱路基中設置若干砂井,在砂井上鋪砂墊層,再在砂墊層上鋪設土工布。通過增加排水措施,縮短排水距離,提高排水速度,從而使路基土的密實度增加,提高其承載能力。土工布的作用是提高其穩定性,使之不會沿滑動面滑動。第九,添加劑法。軟土路基的表層為粘性土時,可以采用在表層粘性土內摻入添加劑,改善路基的壓縮性能和強度特性。使用較多的添加劑是生石灰,熟石灰和水泥。為了加快路基施工進度,我們對路基土中添加生石灰,改善了土的特性,保證了工程質量。第十,對路基處理需要注意的問題。①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 ,必須根據具體條件選擇符合設計要求的軟土路基處理方法 ,才能取得理想的處治效果。對能達到處理效果的方法進行使用階段技術可靠性、施工難易程度、工程造價、工期、對周圍環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,并不在于技術的先進與否。②與房屋建筑地基中的大面積軟土路基不同,路基中的軟土路基一般都屬于局部淺層軟土路基,處理后要求工后沉降為零,并具有較高地強度和良好地穩定性。尤其是路基工作區,對保證路面強度與穩定性、滿足行車要求極為重要。
4、結尾
以上內容首先對市政道路軟土路基的特點進行了簡要的介紹,然后根據作者多年的實踐經驗,對市政道路軟土路基的處理方法進行了分析,提出了自己的觀點和見解,在進行軟土路基處理施工的時候,要根據軟土的性質選擇不同的處理方法,也只有這樣才能達到理想的效果。
【參考文獻】
[1] 《路基處理》葉觀寶等,中國建筑工業出版社
[2] 《路基基礎處理技術與實例》劉福臣等,化學工業出版社
[3] 《路基處理工程實例》殷宗澤,龔曉南,水利水電出版社
文章標題:淺談市政道路軟土路基處理
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