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公路工程施工技术_公路工程软基路段施工技术探讨

时间:2019-02-07 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  【摘 要】:公路工程中经常不可避免的在软土地基上进行施工,而怎样在软基路段确保公路工程质量则是我们面临的一大难题,文章简单介绍了公路软土地基存在的问题,分析了软土路基处理方法,结合工程实践,提出了软土路基施工技术。
  【关键词】:设计;建筑设计;环境艺术
  【 abstract】 : Highway engineering often inevitable on soft soil in construction, and how in soft foundation sections to ensure the quality of highway projects is we are faced with the difficult problem, based on the brief introduction of highway problems exiting in soft soil foundation, this paper analyzes the soft soil treatment method and in combination with the engineering practice, puts forward the soft soil construction technology.
  【 key words 】 : design; Architecture design; Environmental art
  中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:
  
  引言
  软土路基很容易变形,填筑过程中路基一旦发生变形就无法铺设路面:有的即使勉强铺筑了路面.但由于软基变形.未待交工验收路面就开始失去稳定和平整。如果不在修建公路的过程中采取有效措施进行处理,那么整个路基会随着交通量的增大而加速沉降.出现路面沉陷.桥头跳车等病害,直接影响到交工后公路的使用。为保证软土路段能满足高速公路的使用要求.必须对软基进行处理。
  1公路软土地基存在的问题
  1.1液化
  液化,指的是在动荷载的长期作用下,饱和松砂孔隙水的有效应力会下降,压力会增加,当有效应力下降到0时,砂土就会表现出液体的一些特性,于是重量较轻的构筑物就会出现浮动,而重量加大的构筑物则会下沉。非饱和性砂土由于自身孔隙压力上升较小,因此不会出现液化情况,但是其强度也会有所下降,并且出现较大变形,同时产生失稳和沉降问题。
  1.2沉降
  在软土地基上铺设公路,经常会遇到沉降的问题,某公路软基路段发生沉降情况如下图所示。软土尤其是软粘土地基的含水量一般较高,压缩性较强,加之软粘土的固结系数和渗透系数较小,因此所需要的沉降时间极长(即固结所需要的时间极长),有些深、厚的粘土层的沉降甚至达到了几十年之久。同时,地基土的过量沉降还会导致桩的负摩擦力问题,进而造成上部结构或桩基的破坏。除了上部荷载过多会引起沉降外,地下水的过度抽取也能够导致软土层的沉降。
  
  1.3失稳
  软基路面公路施工之所以是公路建设的难点之一,就是因为软土层中一般都会含有大量的亲水胶体微粒,土体也因此呈现出海绵状结构,因此软土层的含水量大、孔隙多、抗剪强度低、透水性小、压缩性较强,在路堤高填土重量的作用下,需要经过相当长的时间才能趋向于密实和稳定,因此沉降所需时间相对较长。例如,若建筑在软土层上的路堤地基强度不足,就会产生圆弧滑动,进而造成整体性的剪切破坏,即便是这种情况没有发生,地基的侧向位移也会引起附加沉降,最终造成局部剪切破坏而影响路堤的正常使用。
  2软土路基处理方法
  2.1减轻路堤荷裁
  减轻路堤荷载可有效减小作用在地基上的荷载密度,也可有效减少软土地基的沉降量。减轻路堤荷载.一是尽可能降低路堤设计标高.二是利用轻质材料填筑路堤。因前者受使用和设计标准要求的限制,这里主要指利用轻质材料填筑路堤.如粉煤灰填料路堤、EPS超轻质填料路堤等。
  2.2地基处理
  在公路工程软土地基处理中应用的地基处理方法很多.有预压法,振密挤密法、置换法、灌入固化物和加筋法。而公路常用方法可分为土质改良和复合地基两大类。土质改良是指对地基土体性质进行全面改良。如通过采用排水固结法,强夯法等进行地基处理.使地基土体抗剪强度提高.压缩性减小.从而达到提高地基承载力、减小沉降的目的;复合地基法是指在地基中采用置换、捅筋、部分土体改良等方法设置增强体以形成复合地基并提高地基承载力、减小沉降。如水泥土桩复合地基、低强度桩复合地基、土工布加筋垫层等。
  2.3桩基础
  通过在地基中设置桩基础,架设桥梁跨越软土地基地段.如桥梁跨越;或通过采用桩基础承担路堤路面荷载等,如桩承堤等。
  2.4综合处理
  综合处理是指综合应用上述各类方法进行处理。如对路堤地基进行地基处理和减轻路堤荷载相结合;对路堤地基进行初步地基处理与计划工后修补相结合;此外,还有多种地基处理技术的综合应用,如真空预压与堆载预压相结合等。应用综合处理方法往往可带来较好的经济效益和社会效益。
  3软土路基施工技术
  3.1冻结法
  冻结法通过采用液态氮或二氧化碳膨胀.或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接.而使冷却液在内流动,从而使软而湿的土进行冻结.以提高土的强度和降低土的压缩性。该法适用于各类土.特别是软土地质条件,开挖深度大于7~8m地基中。
  3.2高压喷射注浆技术
  高压喷射注浆技术是20世纪70年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术.是在化学注浆技术结合高压射流切割技术基础上发展起来的.其实质是采用钻机先钻进至预定深度后,由钻杆一端安装的特别喷嘴把水泥浆液高压喷出.以喷射流切割搅动土体,同时钻杆边旋转边提升.使土粒与水泥浆混合凝固.从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体.以达到加固地基和止水防渗的目的。高压喷射注浆技术主要应用在N值(土壤标准贯入值)为O--30的淤泥.粘性土,砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中.也可用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉,坝基防渗帷幕以及施工中的临时支护等。
  3.3复合地基处理方法
  这种方法主要有粉喷桩、旋喷桩和碎石桩等。如采用粉喷桩设计.对软土层厚度大于10.0m.填土设计标高8.0m以上的路堤,粉喷桩间距取1.0m.喷粉量50kg/m.其每平方米的单价是压密注浆方法的2~3倍:若采用旋喷桩处理单价更高.大约是压密注浆处理的3~4倍。另一方面成桩的质量难以控制,如粉喷桩,理论上讲成桩有效长度可达25m以上.但大量的工程实例反映.粉喷桩桩长过大,其质量难以保证。在成桩过程中还存在喷粉量不足.搅拌不均匀、胶接不好等先天质量问题。在施工条件良好的情况下.复合地基处理方法有自己的优势.如在结构物反开挖过程中.它可以起到支护作用;在桥头附近路基处理中.它可以提高桥背土体填筑速度、减小工后沉降等。
  3.4压密注浆碎石桩处理方法
  这是一种适合现场实际工程地质概况并经过计算分析和试验证明可行而采用的一种全新的软土路基处理方法。压密注浆碎石桩技术通过在被加固场地的桩位成孔.投碎石,然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆.等水泥浆液初凝后,通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆.使桩体及桩周土体进一步密实.由此形成以注浆碎石桩、改性的桩周土体及桩问土构成的复合地基。这样的地基不仅可满足高速公路安全的要求.也不会对原路堤造成任何形式的破坏。
  
  结束语
  对于软基的处理是公路软基路段施工的重要组成部分,地基既是线路的主体,也是路面工程的质量基础,在进行软基路段的施工时,难免会遇到许多困难和问题,如果没有采取有效措施进行处理,不仅无法保证路基的稳定性,也会对路基的质量造成影响。目前,对于软基的处理方法有很多种,但都有各自的适用范围,因此工作人员必须要在充分了解施工现场实际情况的基础上,本着科学的态度对其进行认真的分析和研究,从而采用最适的方法来对软基进行处理,以便消除质量和安全隐患,进一步提升公路工程的稳定性和安全性。
  
  参考文献:
  [1]冯守中.公路软基处理新技术[M].北京:人民交通出版社,2008,9.
  [2]丁建奇.高速公路超软地基处理设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2006,9.
  [3]杨仲元.软土地基处理技术[M].北京:中国电力出版社,2009,7.
  [4]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社,2006,7.
  注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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