1、城市道路软基处理方法与分析摘要:工程施工中,当天然地基相对较为软弱,无法满足设计要求需要,就需要对软弱地基进行人工加固处理后再进行修建路基的工序,以次来改善地基的基本强度条件,也能够达到提高地基的强度和减小压缩性的目的。本文探讨了市政道路软土路基的处理方法。 关键词:城市道路;软土;路基;处理方法 中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号: 随着我国经济的高速发展,使得城市道路路网得到一定程度上的完善,只有大规模展开城市道路改建及维修,才能为城市发展做出一定的贡献。因此城市道路中软土基的问题也得到了人们越来越多的关注。因为软土路基存在很大的危害性,在很大程度上会阻碍城市道路发展,因此需要采
2、取科学、有效的措施对软土路基进行相应的处理。而且软土路基中存在较多的水量,且具有较差的透水性,以及较低的抗剪强度。如果在软土路基修建中出现不均匀沉降或是过大剩余沉降时,会出现各种破坏性以及失稳的现象。比如在施工期间出现的路基开裂、滑塌,并且具有不断的路基下沉现象等,这些现象在很大程度上会影响道路结构及工程的安全性。因此在施工过程中,一定要确保做好对软土路基的加固处理工作,从而确保路基的稳定性及承载能力,这在施工过程中是极为重要的问题。 一、软土路基的主要特点软土路基严重危害了我国城市交通建设,公路建设单位应对其保持高度的关注,并需求解决办法。伴随着科学技术的发展以及施工技术的完善,经过多年努力
3、,我国科研单位终于成功摸索出一套施工办法来应对软土路基。为了填补软土路基施工技术和规范施工标准的空白,交通部颁布了公路软土地基路堤设计与施工技术规范 。软土路基主要由细粒土和泥沙组成,而这些细粒土和泥沙具有高的含水量,大的间隙以及较高的压缩比,从而导致其具有较低的抗剪强度和较慢的凝结固化速度。基于以上特点,软土路基施工因采用合适的施工方法,否则会变形较快,使稳定性得不到保证,甚至会出现沉降。由于软土含水量较大,所以在施工中应做好压实和技术处理工作。 二、道路软土路基的处理方法 不同类型软土具有不同的特点,其含水率与实际性质都有很大的不同,因此,在工程中处理软土路基也有不同的方法。 1、抛石挤淤
4、法 抛石挤淤是将粒径大于 30cm 的块石抛入软土中,再利用机械力量将片石压入软土深部,利用片石的重力和相互之间的咬合力量将淤泥挤出路基的范围,从而达到加固路基的目的。抛石挤淤法一般应用于软土深度 3m 以内的常年积水的低洼地带,如鱼塘、沼泽地等处,这些地带软土含水率非常高,软土呈流动状态,片石的挤淤效果最好。抛石挤淤时应从路基中间开始,先向前再向两边,这样有利于将淤泥挤出路基范围。然后利用重型压路机对抛石部分进行碾压,加速淤泥的排除,最后在抛石层的上方铺设一层反滤层后再在上部铺筑土路堤。抛石挤淤法由于对软土固结效果良好,费用低、易操作等原因,在软土路基处理中应用比较广泛。 2、排水法 (1)
5、盲沟排水法。沿公路横向和纵向分别每隔 10 米挖成网状矩形沟,当软土层在地下 1.5 米以内,矩形沟的断面尺寸为 150x150 厘米,当软土层在地下 1.5 米以下时,可根据现场情况确定沟的尺寸。在挖好的沟中填充直径为 30-50 厘米的块石,之后在块石上铺 10 厘米厚的碎石,碎石上面再铺土工布,避免泥土落入盲沟,影响排水效果。盲沟排水法能降低土体的水位,达到干燥土体的效果。盲沟法适用于深度在 2 米以下的水塘或水田排水。 (2)自重挤淤法。自重挤淤法是通过堆载等措施加高的路堤身的自重,对处于流塑态的淤泥或淤泥质进行挤压使淤泥或淤泥质土中的孔隙水在压力作用下排出的方法。从而提高路基的抗剪强
6、度能力。在自重挤淤过程中为了不致产生不均匀沉降,施工时应放缓路堤坡度、缓慢堤身的填筑速度,必要时可分期填筑。该方法适用于路基呈流塑态的淤泥或淤泥质土,且工期不太紧的情况。 (3)预压真空排水法。预压真空排水法是对土体内部进行抽真空,依靠大气压力,将土体内水分从孔隙中排出,达到有效地硬化土体的目的。基本做法如下:先将加固范围内的植被和表土清除,再铺砂垫层,在砂垫层中横向布置排水管,并在在砂垫层上铺设密封膜,用真空泵将密封膜以内的水分抽出。真空预压法所需时间较长,处理范围有限,适用于工期要求较宽的流变特性很强的软粘土层。 (4) 强夯法。强夯法是利用 100KN 的夯锤起从 1040m 的高度自由
7、下落产生的冲击力作用于软土层,强行将软土中的裂隙水和结合水挤压出去,达到固结土体的目的。由于强夯法的冲击力巨大,夯后路基在后期的最终沉降压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层、滨海沉积层的黄土、粉土、泥炭、杂填土等路基。 3、袋装砂井排水固结法 袋装砂井直径一般为 7cm,间距 1 2m,深度根据设计要求而定;袋装砂井的编织袋应具有良好的透水性能,袋内砂不易漏失,袋子材料应具有足够的抗拉强度,一定的抗老化能力和耐腐蚀性能。目前使用的聚丙烯编织袋,应避免在太阳光下长时间照射,防止老化;所用的干砂应具有良好的透水性能,且含泥量要小于 3%;袋装砂井的打桩专用施工设备有履带吊机式、轨道门架式等
8、,圆形套管以钢导架作导向,顶端固定在振动锤的卡盘上,套管的顶端有一个能装入砂袋的漏斗,为防砂袋被挂破,应在砂袋入口漏斗处安装一滑轮,套管的下端安装可以分离的预制混凝土桩尖。钉桩位:先放出道路中心线,然后从砂井起点按照砂井间距,用石灰点或标钎放出桩位线;移动打设设备使套管桩头对准桩位,装好并插紧预制混凝土桩尖;启动振动锤沉入套管全要求深度,将砂袋放入套管漏斗中也可随砂袋下落往管内徐徐注水以减小砂袋与管壁的摩阻力,待砂袋沉达管底抽出套管。砂袋应有足够长度伸入排水砂垫层中以保持袋装砂井与排水垫层相联结,移动打设设备继续按前述程序打设袋装砂井。 4、灌浆法 由于软土内的土体呈现流动性,当采取水泥浆或其
9、它化学药剂渗透入软土的土体内时,浆液与软土的土体将会混合、固化,使软土改性,变成具有一定承载力的土体,达到固结土体的目的。灌浆法对软土的固化作用除了上述的直接作用外,还产生了其它两方面的附带作用,进一步加强了土体的固结程度。一方面是化学浆液以一定的压力打入软土的土体深处,浆液向四周扩散时,使周围的土体形成一个塑性变形区,塑性变形区本身的固结作用也会使得远离浆液注入处的土体被挤压密实,使其承载力得到提高,从而形成一种由固结区和密实区共同组成的复合承载基础,加强了软土的承载能力。另一方面是由于不同深度的软土其性质也是不同的,当浆液以一定的压力注入土体后,各向异性的软土土体为浆的扩散创造了条件,化学
10、浆液在不同的地层和不同的深度形成了具有一定形状和一定规模的浆脉。当浆脉逐渐硬化时,会使得两个注浆形成的桩体之间形成共同作用的体系,提高软土的承载能力。 总之,作为一种不良地基,软土具备透性很差而具高压缩性的特点特征。建筑工程施工中,当天然地基相对较为软弱,无法满足设计要求需要,就需要对软弱地基进行人工加固处理后再进行修建路基的工序,一次来改善地基的基本强度条件,也能够达到提高地基的强度和减小压缩性的目的。 参考文献: 1 黄起松. 市政道路软土地基施工常见方法的探讨J. 才智. 2011(11):30 2 李建路. 浅析市政道路软土路基的施工技术J. 华章. 2011(20):284 3 吴建昌.市政道路 CFG 桩处理地基技术浅析J. 今日科苑. 2010(24)