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摘要:
經濟社會的持續發展,使得我國的公路產業蓬勃發展,公路系統的壓力越來越大。地基為路面施工的基礎性環節,作為整個工程的基礎,承擔著很大的路面壓力。在地基中存在部分軟土,由于軟土強度低、壓縮性強使公路工程施工中存在較大的難度。若在軟土地基處理中,沒有嚴格按施工技術要求對軟土地基沒有進行正確的處理,會給整個工程造成安全隱患,嚴重威脅到公路工程的安全性、穩定性。
關鍵詞:
公路工程;軟土地基;處理與加固;探討
地基是公路工程的基礎,承受著路面的所有載荷。因此,在公路工程施工中,建造一個堅固可靠的地基非常重要。若施工過程中沒有對地基薄軟環節進行深入分析,控制施工質量,就會導致公路工程在施工完成之后發生路面病害,并引發較大的行車安全問題。目前,公路工程施工中最為顯著的工程質量問題,便是由于對軟土地基沒有進行正確的處理,而導致地基的抗剪能力較低,穩固性較差,出現的地基滲透、塌陷等問題。
1公路工程的軟土地基處理及加固技術探究
1.1表層排水法
表層排水地基處理與加固方法,主要是在路基填實前,從地面挖一條水溝,以方便地基水的排出,進而有效降低地基的表層含水量,確保地基土質符合施工要求。在開挖過程中,為發揮水溝在施工內的盲溝作用,通常會使用透水性良好的砂礫來進行回填。而水溝的開挖,則需要結合施工地點的實際土質狀況與地形地貌,選取合理的開挖方式,確保地基排水的順暢。水溝開挖斷面尺寸,一般寬為0.5m,深為0.5~1m。在路堤的填筑前,一般使用砂礫來進行盲溝的填埋。若盲溝內埋有孔管,還需要用過濾材料加以保護。
1.2強夯法
強夯法主要是通過重錘等機械,對地基進行夯擊,以提高地基的強度,降低地基的壓縮性。強夯法通常用于碎石土、砂石、粉土、素填土、雜填土的地基處理。通過強夯能夠有效降低地基壓縮性,提高地基的強度,并幫助地基消除濕陷性,讓地基的抗振動與液化能力得到改善。強夯法還應用于濕陷性黃土地基、可液化砂土地基等處理中。在施工過程中,為了使強夯法取得較好的效果,還需要結合物理性質,采用綜合加固的方式,提高地基的堅固程度。
1.3換填法
換填法主要是指將地基中的軟土層挖除,置換土質堅硬、強度高、穩定性強、有抗侵蝕性的素土、碎石、礦渣等,并通過人工或是機械的方式,來進行分層夯實、振動,以確保地基強度符合使用要求。若地基軟土層較薄,且上部承載能力不足,則需要通過人工或機械方法,來進行表層的夯實與振動,大大加強地基的強度。通常,換填法更適用于淺層地基,如:雜填土、淤泥質土等的加固與處理,并在換填中對地基的暗洪、暗溝、低洼區域等加以處理。
1.4樁體擠密法
樁體擠密法的原理是通過相應的施工設施在軟基內加入樁體,實現軟土的擠密作用,并與地基進行融合成為一種復合性的地基,有效提高軟土地基的整體強度。通常,樁體擠密所形成的樁體形式多樣,包括水泥土樁、碎石樁、砂樁、二灰土樁、鋼渣樁等,而應用得最為廣泛的便是粉噴樁。粉噴樁屬于水泥土樁,主要是以水泥、石灰等作為固化劑,利用特制深層攪拌機械,通過壓縮空氣把粉體送至地基的深處,并與軟土進行強制性的攪拌,再利用固化劑與軟土間的系列物理化學反應,確保軟土地基更加固結、穩定。通過樁體擠密加固地基的方式,也是復合地基處理方式。地基的強度、沉降性以及復合地基的計算結果,也是地基荷載力計算的依據。復合地基適用于地基的加固樁柱體是非剛性體的碎石樁、擠密樁,同時也適用于由深層攪拌樁、非松散材料的石灰樁、旋噴樁等。當前,我國針對復合地基的設計與計算的理論,還處于發展階段。雖然已經積累了一定的經驗和數據,然而所采用的計算模式仍舊是通過確定樁柱體與樁柱間土體的承載力,再計算得出復合地基的承載力。因此,各橋涵基礎工程的復合地基必須要符合地基的沉降性、承載力等基本的要求。在軟土地基加固完成之后,為了確保地基不再次軟化,則需要在保障地基穩定性基礎上,盡快對路堤進行填筑施工,以縮短地基的預壓時間,消除或降低地基的沉降現象。在進行分層填筑路堤過程中,還要從路面中心向兩側逐漸遞增,而每填一層,都需要檢查所填的地基質量,確保地基不發生沉降,實現路基的穩固。
1.5排水固結法
排水固結法一般可以分為兩種類型,一種的砂井排水,另一種是塑料板排水法。其中砂井排水一般適用于含軟粘性土的地基中,通過預壓處理,運用震動、射水、鉆鑿的等方式,形成孔內注入砂的砂井。之后,再將預制的砂井表面在砂溝上進行平鋪,且厚度要控制在0.3~1.5m之間。最后,利用砂井擠出土層當中的水分,讓地基的土粒連接更加地緊實,實現加固土體的目的。而塑料板排水法,其原理與砂井排水法大致一樣,只是需要用繩子、塑料等來形成一個排水井,通過垂直豎向排水通道,來對軟土地基進行處理與加固。與砂井排水方法相比較,該方式稍復雜,需要結合預壓的步驟逐層將土層內的水排出去。
1.6化學加固與添加劑法
添加劑法主要是強化黏性土壤的壓縮性與強度,通過在地基土質內添加熟石灰、生石灰的方式,降低黏性土壤的含水量,以防止團粒的產生,促進土體的穩定形成的一種軟土地基加固與處理方式。而化學加固法主要是利用某種化學溶液,并將化學溶液加入到地基的土壤之中,以促使其發生系列化學反應,形成膠凝物質來增加土粒間的融合性?;瘜W加固主要包含硅化加固、高分子化學加固、堿液加固、電化學加固等。
2結語
在經濟社會的持續發展背景下,我國的公路工程承載的壓力越來越重。而地基為公路工程的基礎性工程,其質量優劣直接決定著整個工程的穩定性與安全性。在當前的地基加固與處理中,尤其是針對軟土地基的加固與處理,需要結合實際施工地基的工程狀況,選取合適的加固方式來對地基加以處理,確保地基的穩定性與承載力符合施工質量要求。
作者:魏瑜 單位:中交第二公路工程局有限公司
參考文獻:
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