浅谈公路工程软基处理方法

时间:2022-08-07 03:44:08

浅谈公路工程软基处理方法

摘要:近年来由于交通量的剧增,公路工程建设的要求也越来越高,如果对公路工程建设中出现的软土地基不进行有效处治,就会导致路基不均匀沉陷,路面开裂等病害的发生,对道路的稳定性、安全性影响较大,同时还会增加公路的养护成本。由此造成的经济损失越来越大。

关键词:公路工程 软土地基 处理方法

Abstract: in recent years due to increasing traffic, highway construction requirements are also getting higher and higher, if on highway engineering construction in soft soil foundation treatment is not effective, will lead to uneven settlement of subgrade, pavement crack diseases, on the road to stability, safety impact, at the same time also increase in road maintenance cost. The resulting economic losses more and more.

Key words: highway engineering soft soil foundation treatment method

中图分类号:F540.3 文献标识码:A文章编号:

软基处理尽可能早期进行,有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。本文针对软土路基的性质与危害性, 详细介绍几种软土地基处理方法。

一、公路软基处理的特点:

软基在我国沿海一带分布广泛,由于软土的高压缩性、高含水量(≥35%)、低透水性、承载力低(〈35Kpa〉天然孔隙比大(≥1.0)等特点,在软基地基上修建路基会出现变形和失稳的情况。因此,公路质量的好坏,在很大程度上取决于软基处理的成功与否。

二、软基处理材料要求 :

砂垫层砂料:采用洁净中、粗砂,含泥量不应大于3%,细度模数不小于2.7,不含有害物质。

袋装砂井所用的砂料:应采用渗水率较高的洁净粗砂,大于0.5mm的砂宜占总重量的50%,以上。含泥量不应大于3%,细度模数不小于3.0,有机质含量不大于l%,渗透系数不小于5×10—3cm/s.

沙井袋采用聚丙烯纺织土工布,装砂后的砂井袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数,装砂袋的抗拉强度5mm大于900N。土工格栅材料采用聚丙烯(PP),高密度聚乙烯(HDPE)或其它高分子聚合物并加有一定的抗紫外线防氧化助剂。性能需符合设计要求。

三、软基处理的几种方法;

1表层处理法

表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业;同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有:表层排水法,砂垫层法,敷设材料法,添加剂法等等。

1.1表层排水法

对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。

表层排水法注意事项:

①沟槽的布置。沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的变化;不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土;沟槽的间隔要尽可能加密,以增大排水能力,即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。

②沟槽的构造。沟槽尺寸一般取宽0.5m,深0.5~ 1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂(砂砾)回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖,横向盲沟一般间距l0m~ 15m布置。沟槽内埋设多孔排水管时,必须用优质反滤层加以保护。

1.2砂垫层法

对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫0.5~ 1.2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用;同时,砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位;在进行填土及地基处理施工时,为施工机械提供良好的通行条件。

砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时,其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖,就有可能妨碍侧向排水,因此对砂垫层的端部要妥善处理。

1.3敷垫材料法

对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力,来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。

敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

铺设土工合成材料注意事项:

a.在采用土工合成材料加筋的路堤填筑正式开工前,应结合工程先修筑试验路段,以指导施工。

b.铺设时,土工织物应拉直平顺,紧贴下承层,不得扭曲、拆皱。在斜坡上摊铺时,应保持一定松紧度。可采用插钉等措施固定土工合成材料于填土下承层表面。

c.土工合成材料在铺设时,应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向。

d.铺设土工合成材料的土层表面应平整,表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物。

e.与土工合成材料直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质。

1.4添加剂法

对于表层为粘性土时,在表层粘性土内掺入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。

添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。

添加材料的适当剂量,要根据所处理的土质,施工方法和试验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰(一般含灰6%)后再次利用,其施工方便、造价低;石灰土是用黄土掺石灰(一般含灰10%-12%)后使用,其造价较改良土要高;水泥稳定土是用黄土掺水泥(一般含水泥3%–5%)后使用,其造价较贵,在秋、冬季雨天施工时,工期短时不得已采用,其优点是不需太长的养生时间,就可使地基固化板结达到施工要求的强度。

2置换法

本法是以优质土置换软弱土,确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易,多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。

3加载法

加载法是为了预先促进软土地基沉降,增加地基强度,以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法;减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时,一般为填土加载法,后者又可通过井点,竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂,覆盖不透水膜使之形成真空,依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。分别对填土加载法和降低地下水法进行阐述。

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