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路桥工程软土地基处理施工方法浅析

2016-04-10赵立峰

四川水泥 2016年3期
关键词:沙井淤泥路桥

李 鼎 赵立峰

(河北省地矿局第三地质大队 张家口 075000)

路桥工程软土地基处理施工方法浅析

李 鼎 赵立峰

(河北省地矿局第三地质大队 张家口 075000)

当前路桥工程建设蒸蒸日上,我国幅员辽阔,地质构造复杂多变,加之受到所处自然地理环境和气候多变等因素及人类活动的影响,更加剧了工程地质的复杂性。在公路工程建设中,会遇到各种类型的地质地基情况,在此地质地区路基工程会出现很多问题,软土路基是其中一种情况,给公路工程建设带来很大困难,为了解决软土路基对施工的影响,必须对软土路基性质、处理方法加以了解。文章介绍了软土路基的性质,阐述了对其处理过程中的要求以及处理方法,总结了软土路基几种处理施工技术方法,以解决软土路基施工困难的问题,提高软土地基的质量。

路桥工程,软土地基,处理方法

软土地基是路桥工程的特殊路段,是路桥工程设计经常遇到的情况。随着我国社会经济的高速发展和科学技术的进步,也带动了交通事业的改革和发展,路桥工程建设是缓解地区交通的主要方式,因路桥工程建设规模的剧增,地质复杂地段陆续出现,而软土路基是路桥工程施工现场较为常见的特殊地质条件,施工过程中应切实加强对软土地基的加固处理,消除或减小因软弱地基造成的不利影响; 从我国地质构造来说,“软土层”也一直是现代地质专家考察的主要对象,提出了针对不同建设情况对软土地基的处理方法和技术。

一、路桥工程软土地基特性

软土是指淤泥和淤泥质土以及其他高压缩性土,多在湖沼、滨海、谷地、湿地、河漫滩沉积分布。从地质环境角度分析,软土层是地质构造中比较常见的,它会随着地下水文运动变化而发生变化,软土具有孔隙比大、含水量高、压缩性强、固结系数小、固结时间长、沉降量大、抗剪强度低、灵敏性强、透水性小、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点,当软土层聚集到一定位置,就会形成软土地基,软土压缩性强、沉降量大、透水性小会对路桥工程造成很多病害,如不均匀沉降、路基路面开裂,含水量高、透水性小会侵蚀混凝土,减弱路桥结构耐久性,使得工程质量得不到充分保障,因此选择适宜的处理方法措施十分必要。

二、路桥工程软土地基处理方法的选择

1.软土路基浅层处理方法

1.1 换土垫层法(置换法或换填法)

换土垫层法是将天然软弱土层全部或部分清除,然后分层回填强度高、压缩性低的砂碎石、素土、灰土等材料并压实作为持力层。其作用是提高承载力;减少沉降量;防止冻胀等,一般适用于淤泥及淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、人工回填土、暗沟暗塘等浅层路基处理,适用深度不宜超过5米,通常用于路基填方较低的路段,在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的,保持软土地段路桥设施的稳定。

1.2 加筋土法

加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入软弱地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤,适用于软土,沙土和粘性土等。

1.3 强夯法

强夯法是用重锤自一定高度下落对软弱地基进行夯实,通过冲击力是软弱地基迅速固结,增加其密实度,从而提高路基地基承载能力和减少沉降,一般适用于地基处理深度不超过3米的低饱和度粉土,砂土,湿陷性黄土,素填土和杂填土等。

1.4 排挤法

当公路经过池塘、沟谷和较深的流动性强的淤泥地段时,常遇到含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等,对这类软基可采用排挤法来处理。这种方法又可分为两种:一种是利用块石填埋处理,即抛石挤淤;一种是爆炸排挤。以助于软土层水分排出固结,提高地基承载力减小沉降。

2.软土路基深层处理方法

2.1 袋装沙井法(真空预压法)

排水固结法是利用在地基中设置的排水系统,减少周围地基土中的含水量,提高地基的密实度,增强抗剪能力,适用于厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基。

袋装沙井法是排水固结法的一种,是在软弱地基中设置若干沙井,在沙井上铺砂垫层,再在砂垫层上铺设土工布。通过增加排水措施,缩短排水距离,提高排水速度,从而使地基土的密实度增加,提高其承载能力。袋装沙井法袋装沙井法具有理论成熟,施工简易,造价低廉,质量容易被控制等优点。

真空预压法与其相似,是在土体中设置竖向塑料排水带或砂井,在上面铺设一层透水砂或砾石等,并在上面覆盖不透气的土工薄膜材料进行封闭,使其内外形成气压差,使土体排水固结,这种处理方法场地清洁,噪音小,工期能缩短,造价较低。2.2深层搅拌法

深层搅拌法是通过特制的深层搅拌机械,将水泥或石灰浆或其他减水联结剂与地基土在原位进行强制搅拌,使软土硬结成具有整体性和足够强度的复合地基,提高整体的承载能力。此法固结速度快,一般适用港口码头、堆料场、高速公路等不超过12米的粉土或是粘性土、淤泥质土等。

2.3 石灰桩法

石灰桩法是在地基土中,利用人工或是机械成孔,将石灰回填路基中,由于石灰的吸水性以及离子交换作用,改变周围地基土的物理性质,形成复合地基。此法适用于处理深度不超过12米的软弱粘性土和杂填土。

2.4 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是化学加固法的一种,它利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻至设计的土层深度,然后用高压泵通过带有喷嘴的注浆管喷浆,使浆液与土体形成一个整体,随着浆液凝固,形成有一定强度和抗渗性能的固结体,彻底改变地基的结构组成,提高地基的承载能力,减少其沉降。此法适用于软弱地基深度较大的地基,可以超过30米。该方法主要材料有水泥、水玻璃等。

2.5 振冲碎石桩法

振冲碎石桩法就是用振冲器产生震动,在高压水流作用下边振边冲,在软弱地基中成孔,再在孔内分批填入碎石料,然后振冲器边振动边上拔,使得碎石料振挤密实。碎石桩是一种与周围土体共同组成的复合地基,要配合软土结构周边的地质层来处理,这样可充分发挥最佳的施工效果。该方法适用于淤泥质土、砂土、粉土、粉质粘土、杂填土等软弱地基。

三、结语

新时期我国基础性建设发展速度很快,国家对交通事业发展给予了足够重视,兴建路桥已成为城市改造、缓解交通、发展区域经济的重点项目。软土地基是地质构造中较常见的土层结构,不仅影响地质层耐久性,而且对地面路桥结构造成破坏作用,影响路桥设施使用功能的正常发挥,在施工中要根据路基地基的客观地质环境和实际施工条件,选择合理的处理方法,提高软土路基的质量,增加承载力和稳定性,以保证交通线路的可持续运行,提高地面交通设施的应用功能,为促进我国经济发展发挥重要的作用。

[1]唐华.钱立新,软土路基处理方法综述[J].北方交通,2006(8)

[2]王文东.软土地段路桥结构病害的处理措施[J].建筑与文化,2013(10)

[3]朱明.分析软土路基施工工艺的优化改进[J].山西建筑,2011(22)

[4]龚晓南.地基处理手册[M].第三版.中国建筑工业出版社.2008

TU75

B

1007-6344(2016)03-0203-01

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