公路施工中加固软土路基有效措施

公路施工中加固软土路基有效措施

谭栋杰

巨野麟州公路工程有限公司山东巨野274900

摘要:在公路工程建设施工中,遭遇软土地基是一种常态,并不鲜见。因此,能否妥善解决软土地基问题就成了能否确保工程质量的关键,因为软土地基一旦处理不好,就会在公路工程建设完成后以及使用过程中,出现不均匀沉降、坍塌、坑槽等病害,严重影响到公路工程的整体质量和使用寿命。一般认为,袋装砂井法和振冲碎石桩法对于解决软土地基问题都具有明显效果,但如何选择需视工程具体情况来决定。本文就公路施工中对软土路基的加固方法进行了分析,希望能够对当前的施工单位提供一定的借鉴。

关键词:加固;软土路基;措施

1软土路基特征

一般来讲,软土指的是淤泥或淤泥质土,也包括高紧缩性的脆弱土层,其主要成分是粒及粉粒,通常呈絮状构造,该类土质的特点是含水量高、孔隙比大、透水性差、抗剪强度低、且灵活度高;此类地基的承载力低下,在荷载的作用下,极易发生失稳事故;此类地基沉降变形大,不平均沉降也大,而且沉降稳定历时时间长;如果此类地路基未采取稳妥的处理措施,则在投入使用之后,容易发生路堤塌方、桥台毁坏、路面开裂或桥头跳车等一系列问题。2加固软土路基各种有效措施

2.1堤身自重挤淤法

顾名思义,堤身自重挤淤法指的是利用逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥质土外挤,并使淤泥质土中的孔隙水压力消失,从而增加有效应力,进而提高地基的抗剪强度。但采取此方法必须注意,为了避免不均匀深陷,施工速度必须放缓、分期加高,该方法适用于工期不紧的软土路基的加固。

2.2抛石挤淤法

该方法就是把一定量和粒径的块石抛在需要进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。其优点是可以就地取材、价格便宜、施工工艺简单。适用于软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地。

2.3振动水冲法

振冲法是先在地基中成孔,再在孔内分别填入砂、碎石等,并分层振实或夯实,使地基得以加固,此法对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用;石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称二灰),并分层击实而成桩。利用生石灰的高吸水性和膨胀后对桩周土的挤密作用,通过离子交换同空气中的CO2和水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

2.4强夯法

强夯法是将夯锤起吊到6-30m的高度,让锤自由落下,将土夯实,从而提高土的承载能力,大大降低路基发生压缩变形的几率,此法适用于河流冲积层、滨海沉积层黄土、粉土、泥炭或杂填土等各种地基。

2.5土工合成材料加筋加固法

该法指的是将土工合成材料平铺于路基表面,使路基表面积增大,在受到荷载时能将其均匀分散;而且,当路基受到塑性剪切破坏时,合成材料能够起到阻止破坏面形成或控制破坏继续发展扩大的效果,使路基承载力有效提升;同时,合成材料与路基土之间的相互摩擦力有利于降低路基土变形的可能性,从而提升路基的稳定性。

2.6在路基上打排水砂井

此方法适用于软土层厚度大于5m的路基加固,一般要求普通砂井直径为30-40cm,深度是不大于18m。砂井通常是利用桩机或爆破的方法所形成的,此环节必须注意保持相邻砂井之间的距离,间距一般为砂井直径的6-10倍,深度则由软土层厚度、荷载大小和工程具体要求来决定,然后在砂井中灌入中、粗砂,并在其顶部设置厚度为50cm左右的铺砂垫层,使各砂井连通,以将水排至场外。

2.7袋装砂井法

此方法适用于软土厚度大、路堤稳定、填土高的路基加固,但此方法的施工工艺相对复杂,费用较高且耗时较长,不建议采用。因此一般采用网状织物袋装砂井,造价相对低廉,而且袋装砂井对于粘性土可以起到路基置换的作用,能够加快路基固结,加快沉降。

2.8振冲碎石桩

就当前的软土路基加固技术而言,此方法不失为一种既经济又能够快速加固路基的比较好的技术措施,因此应用较为广范,此方法几乎可以适用于各种性质的软土路基加固中。在实际操作中,振冲碎石桩的桩长和桩径要根据需要加固路段的脆弱土层厚度的实际情况来决定,一般情况下,桩径为30-80cm,桩的孔位可以是正三角形或正方形;成桩的办法很多,一般采用振冲法,即使用可以产生振动的管状机械设备,并利用水泵所产生的高压水流,边振边冲,最终使振冲器下沉至设计深度,从而在软土路基中成孔,清孔之后,即可以向孔中逐段填入碎石或卵石,并使其成桩,由于每段填料都在振动下被振挤密实,因此成为路基中一根根密实的桩体,与原来的软土层合成为复合路基,从而在很大程度上提高了路基承载能力;而且,当复合路基桩体贯穿整个软土层,抵达硬层时,桩体就会起到应力集中作用,如果桩体未抵达相对硬层,桩体又会起到应力扩散和均布的作用,与此同时,如果复合地基中的碎石桩体是由粗粒料组成,也能够起到加速排水固结作用。

2.9复合路基施工注意事项

在复合路基施工过程中,必须严格把控下面的两个关键点,一是振冲桩的施工顺序必须是“由里向外”,以方便制桩;同时,如果是在紧缩性较高的软土地基中施工,则必须严格把握桩距,以降低制桩过程中对桩间土的扰动。二是在成孔后,必须立即向桩孔内填料制桩,填料方式大体有两种方式,即连续填料法和间断填料法,前者操作较繁琐,一般采取人工推车填料;后者操作简便,一般采取机械化作业方式。

3结语

总之,随着社会经济的高速发展,我国的公路设施建设已经步入高速发展期,无论在公路的长度和难度上,我国的处理技术都有了极大的提升。公路路基的施工质量决定了整个公路的质量,路基的施工质量受到地质的影响较大,如果遭遇抟土地基,就要做出对软土路基的正确处理,施工单位必须结合路基的实际情况,根据其特点,科学选择加固技术,合理解决软土路基问题,提升公路工程质量,从而不断满足人们日益增长的对公路交通的需求。

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