公路工程施工中的軟土地基處理論文
一、我國公路工程施工中軟土地基處理現(xiàn)狀及存在的主要問題
目前我國對于軟土地基的處理方法、施工設備條件仍然比較落后,而且許多施工單位不按照相關設計、規(guī)范標準施工,使得軟土地基處理效果達不到預想要求。
1.1地基處理方法選擇不當
軟土地基一般來說都是強度比較低,壓縮性比較高,比如素填土、雜填土、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土等,這些地基土層雖然都屬于軟弱地基,但是由于形成原因、形成年代、含水量大小、礦物成分等不一樣,決定了其處理方法也不一樣。但是目前我國很多設計、施工單位在公路工程施工中,在沒有對現(xiàn)場實際情況進行測量、調(diào)查,沒有掌握軟土地基實際情況的前提下就選擇一種地基處理方法,這樣不僅貽誤工期,浪費資金,還影響地基處理效果。
1.2施工設備落后
我國領土幅員遼闊,地質(zhì)條件復雜多變,多年來針對如此復雜的地基問題,在廣大巖土工作人員的努力下,我國軟土地基處理技術取得了十足的進步,施工設備也接近世界領先水平,但是還是存在一些不足,比如有些施工設備不能針對軟土地基的實際情況有效工作,使得一些公路工程的軟土地基處理效果差強人意,最終引發(fā)公路工程發(fā)生破壞。
1.3施工單位資質(zhì)能力參差不齊
軟土地基處理效果的好壞不僅和設計單位所選擇的處理方案有關,很大程度上還取決于施工單位的施工能力,然而近些年來由于相關監(jiān)督部門管理力度不夠,導致很多資質(zhì)條件達不到相關要求的施工單位進行公路工程軟土地基的施工,在施工過程中施工單位為追求經(jīng)濟利潤與工期進度,沒有按照相關規(guī)范、標準施工,從而出現(xiàn)很多施工質(zhì)量和安全事故。
1.4工程質(zhì)量監(jiān)督管理不到位
目前我國許多管理、監(jiān)督部門,缺乏責任心,對于公路工程軟土地基的施工過程沒有進行有效的監(jiān)督和管理,對于施工單位的操作施工過程總是走走過場,對于一些施工質(zhì)量和安全隱患沒有及時發(fā)現(xiàn)。
二、常用軟土地基處理技術
目前我國在進行公路工程建設過程中,對于軟土地基的處理方法主要包括換填法、強夯法、擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌樁法、高壓噴射注漿法、排水固結法等,各種地基處理方法由于是針對于不同形式的軟土地基,因此具有各自的適用范圍和優(yōu)缺點。
2.1換填法
換填法就是將路基以下及一定影響深度范圍內(nèi)的軟土土層挖去,再回填以強度較高的灰土、沙石,并加以夯實密實的地基處理方法。當進行公路工程施工時,如果遇到含水量不大的'軟弱地基,可以現(xiàn)將地基軟土挖去,然后回填灰土、粉煤灰;當軟土地基含水量比較大,則可以回填砂子、碎石、砂卵石、礦渣等性能穩(wěn)定,且沒有侵蝕性的材料。這種地基處理方法適用于軟弱地基埋深不大的路基工程。
2.2排水固結法
排水固結法是先在地基找那個設置砂井或塑料排水帶等豎向排水體,或者布置電滲排水井,然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載,或通過地面堆載、真空預壓、井點降水等方式現(xiàn)行加載預壓,從而使土體中的孔隙水逐漸排出,孔隙比減小,土體固結,有效應力增加,在提前或加快地基沉降的同時,使地基強度、抗剪強度逐步提高的軟弱地基處理方法。這種地基處理方法適用于天然地基,經(jīng)常與輕質(zhì)路堤、加筋路堤、反壓護道等一起配合使用,而且費用較低。
2.3擠密樁法
擠密樁法是利用沖擊或振動方法,把圓柱形鋼質(zhì)樁管打入原地基,拔出后形成樁孔,然后在回填素土、灰土、石灰土、水泥土等材料并加以夯實,繼而形成大直徑樁體與原地基形成復合地基,共同承受上部荷載。擠密樁法的優(yōu)點是不用取土,在原地基上擠壓成孔、橫向技密,因此施工工作量小,施工進度較快,可以就地取材,工程造價比較低。灰土、素土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土地基,處理深度為5-20m左右。當?shù)鼗梁看笥?4%、飽和度大于65%時,不宜采用該方法。
2.4加筋法
加筋法就是在公路路基軟弱地基中加入鍍鋅鋼片、金屬絲、鋁合金等抗拉、抗腐蝕能力強的網(wǎng)狀、絲狀、條狀、帶狀材料,利用土顆粒位移與拉筋之間的摩擦力,將軟弱土體與加筋材料結合成整體受力、變形的高強度、穩(wěn)定性地基。拉筋是公路工程軟弱地基加固處理中一種常用的加筋形式,通過后期采用土工布覆蓋攤鋪,不僅可以提高路基剛度,保護邊坡,還有利于公路排水,增強地基的穩(wěn)定性。加筋法比較適用于土質(zhì)條件為人工填土的公路工程。
2.5強夯法
強夯法是將8-30t左右的重錘提高到10-25m處,將其自由下落,利用重錘下落時強大的夯擊能和沖擊波,將土體夯實密實。強夯法是目前比較常用和經(jīng)濟的淺層軟弱地基處理方法,其中夯擊次數(shù)和夯實深度是質(zhì)量把握的關鍵。但是其適用范圍卻有一定的局限性,只適用于砂性土、非飽和粘性土、雜填土。
2.6高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法是在鉆機鉆孔中,將帶有特殊噴嘴的注漿管下放到需要加固的軟弱土層深度后,以20MPa以上的高壓噴射流,切割、破壞土體,并將土體與漿液均勻攪拌在一起,形成一種強度較高,并具有截水帷幕作用的水泥土體。這種處理方法適用于砂類土、標準貫入度N<10的粘性土、淤泥或不含、稍含礫石的填土地基。
2.7深層攪拌法
深層攪拌法是通過深層攪拌機,將地基中軟粘土和水泥漿等固化劑強制攪拌在一起,從而提高軟粘土的整體性、水溫性和強度。這種地基處理方法只適用于加固深度在3m以上的軟弱土層中,特別不適用于含有礫石,或塊狀的土層中使用。
三、結束語
在公路工程施工過程中,針對不同的軟弱土質(zhì)條件,我國已經(jīng)發(fā)展了多種地基處理方法,但是各種加固方法仍然存在一些局限性,加上設計、施工、監(jiān)管單位的失誤,使得軟土地基的處理效果差強人意,這就需要廣大巖土工作者,結合公路工程施工中軟土地基的實際條件,恰當?shù)倪x擇和靈活使用各種軟土地基加固處理方法,減少路基的不均勻沉降,切實保證公路工程的施工質(zhì)量和安全。
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