广州市从化区交通局
摘要:在路桥基础设施建设过程中,经常会碰到软土路基的施工问题。对软土路基进行科学合理的处理,将能够更好的保障路基的承载力,不仅能保证工程质量,避免返工甚至安全隐患的发生,又可以保证工期不受影响。本文通过对软土路基的基本特性进行具体分析,探讨应采取必要的技术手段处理好软土路基的问题,才能满足路桥工程质量的要求。
关键词:路桥工程;软土路基;施工技术
当前,我国社会经济持续高速发展,与之相应的对交通公路网络建设有了更高的要求。在路桥基础设施建设过程中,经常会碰到软土路基的施工问题。软土路基处理的效果如何,既会影响路桥工程基础承载力,又会影响路桥工程的使用寿命。所以对软土路基进行科学合理的处理,将能够更好的保障路基的承载力,不仅能保证工程质量,避免返工甚至安全隐患的发生,又可以保证工期不受影响。软土路基施工技术是保证路桥工程质量的关键,也是施工难点之一,本文通过对软土路基的基本特性分析,探讨应采取必要的技术手段处理好软土路基的问题,才能满足路桥工程质量的要求。
一、软土路基基本特性
软土是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等。大部分软土的天然含水量30%~70%,孔隙比1.0—1.9,渗透系数为10-8~10cm/s,压缩性系数为0.005~0.02,抗剪强度低(快剪黏聚力在10kPa左右,快剪内摩擦角00一50),具有触变性,流变性显著。修建在软土地区的路基,也就是我们通称的软土路基,就会存在由上部荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。
软土路基存在的隐患有两方面:一是路基强度和稳定性问题,当软土路基的抗剪强度不能够承受路堤和路面上部荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,会出现塌方路堤失稳等问题;二是路基沉降变形问题,当软土路基在上部荷载作用下往往会产生较大的沉降变形,出现路面板开裂破坏、路面横坡变化引起积水、结构物与路堤衔接处差异沉降,发生桥头跳车等现象。
二、软土路基处理方法
一般情况下,软土路基在施工的过程中,软土本身富含了天然的空隙以及含水量,两者之间也存在着比较大的差异。需要我们进行实地调查之后,能够结合相关理论知识来进行具体问题具体分析,根据软基土的特性采用合理的处理方式才能保证路基强度,这也是施工中难点所在,只有采用针对性的措施才能保证处理效果,满足工程项目的质量需求。以下是一般软土路基施工现场比较常用的处理方法:
1、换填法
在施工过程中,当软基土层通过实测厚度不是很大,软土厚度不超过3米,可以采取换填法施工。换填法施工,就是将路基面以下处理范围内的软土层部分或全部挖除,然后换填较高抗剪强度的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料,通常是渗水性好的中、粗砂,必须有良好的压实性,也可掺入一定数量的碎石,但分布要均匀,从而达到增强路基承载力的目的称为换填法。用此方法简单易行,便于掌握,施工原则是软土层厚度不宜过大,如果过大采用换填法则会增加弃方与取土方量从而增大工程成本,不利于工程成本经济性的要求。
2、袋装砂井法
对于软土厚度较大、路堤稳定的高填土软土路基,宜采用袋装砂井法进行施工。袋装砂井施工方法是将直径7cm的砂袋灌入砂后,可采用矩形或梅花形布桩,砂井可采用锤击法或振动法来施工,袋装砂井套管插入地基时应严格控制垂直度和桩位,拔套管时要防止带出和损坏砂带。袋装砂井施工可增加软土竖直方向的排水能力,缩短水平方向的排水距离,土质强度获得提高、减少工程投产后的沉降,保证工程的正常使用,满足工程设计要求。但它的施工工艺复杂,费用相对较高,所用的时间较长,对进度和费用有一定的影响。
3、水泥搅拌桩法
对于强度很低、压缩性高、排水性能较差的软土路基,如淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土软土路基等,可采用水泥搅拌桩的施工方法。首先通过试验确定水泥浆的比例,再通过水泥搅拌桩旋喷机械设备将水泥浆注入软土地基中,一般为直径为50cm,利用水泥浆和软土在搅拌过程中形成具有高强度特性的加固体,让水泥浆与地基组成复合地基,上部荷载大部分将由桩体承受,从而提高地基承载力,减少工程后沉降。水泥搅拌桩施工工艺比较复杂,需要配置专门的旋喷机械设备,利用水泥搅拌桩施工造价较高,但处理效果可靠,适用软土土层范围广。
4、堆载预压法
堆载预压法对各类软土路基均有效,堆载预压就是在软土基上修筑路堤,通过填筑大于或等于设计荷载的土方堆载在软土路基上,用压路机进行加压,使路基土压密、凝结和沉降,从而提高路基强度,减少路堤建成后期的沉降量。在软土地段固结沉降后的地基强度指标达到设计要求后,再进行道路工程路面建设。此方法使用材料、机具简单,施工操作方便。但对于深厚的饱和软土,排水固结所需要的时间很长,且需要大量的堆载材料,则应避免使用,同时堆载预压需要一定的时间,一般为6—8个月的沉降期,适合工期要求不紧的项目,否则则会延误工期。
三、结束语
在路桥工程中软土路基施工技术是一项系统而又复杂的技术,软土路基的处理是保证道路使用安全的重要基础。在实际工程中为了保证处理效果应先对地质情况与工程需要进行分析,然后选择最为合理的方式处理,同时要保证施工的经济性与规范化的要求,即根据工程需要选择合理的工艺并按照规范标准实施,克服不利因素保证软土路基的处理效果,从而满足路桥工程的质量要求。
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