公路软土路基处理
浅谈公路软土路基处理
摘要:在路桥施工建设过程中,经常会遇到不良路基,软土路基最为常见。由于软土路基是强度低、压缩性高的软弱土层,所以软土路基的处理对工程建设尤为重要。文中就介绍了软土路基的一般处理方法和监测手段,就软土路基处理方法和同行一起交流探讨。
关键词:软土 路基 沉降 处理
0引言
在软土路基上进行公路施工往往容易产生工后沉降较大、桥头跳车等现象,其轻者影响行车速度,重则导致交通事故,因此,在保证工程质量的前提下,如何能够实现减小工后沉降,减少质量及交通安全事故的产生是在软土路基上修建公路时应高度重视和急需解决的问题。
1软弱路基处理措施
1.1砂垫层
表层分布有软土且其厚度小于3m 时, 可采用浅层处理, 砂垫层是浅层处理最常用的方法。其主要目的: ①提高路基承载力;②减小沉降量;③加速软土的排水固结过程;④分散土体所承受的应力, 增加土体的模量, 减小不均匀沉降。由于砂有良好的水稳性和隔水防冻作用, 可以就地取材, 成本低廉, 使得砂垫层成为处理软路基的首选材料。又由于其粘性小、易松散、压实困难等特点, 因此需使用振动法或灌水法才能使其密实。砂垫层设置于路堤土与软土地基之间, 起到排水作用, 从而保证填土在荷载作用下地基孔隙水的顺利排出, 既加快了地基的固结, 还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。一般公路软基最大处理深度为1.4 m, 砂垫层充分洒水, 分层碾压, 每层不超过 30 cm。根据试验数据表明,
在砂( 砂砾、碎石) 垫层之下设置一层相当于路堤沉降量的土垫层, 可以保证其上的砂( 砂砾、碎石) 垫层不会沉降到地面标高以下, 使砂( 砂砾、碎石) 垫层真正起到排水作用。砂垫层多采用含泥量 4 级, 厚度一般为 0.6 m-1.0 m, 宽度比路堤底宽多0.5 m-1.0 m。设置砂垫层要注意防止被细粒所污染而造成堵塞,在砂垫层上下设反滤层。砂垫层适用于施工期限宽松、路堤高度为极限高度的 2 倍以内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层轻薄或软土底层又有透水层时, 效果会更好。砂垫层处理可以缩短工期, 能充分利用当地资源, 降低工程造价。另外, 砂垫层作为横向排水措施往往还与其他竖向排水措施配合使用。如与塑料排水板、袋装砂井、砂井等加固措施配合设置。
1.2塑料排水
板塑料排水板是带有孔道的板状物体, 插入土中形成竖向排水通道。其施工简便、快捷, 效果亦佳, 在高等级公路建设中被广泛应用。塑料排水板间距对排水固结效果影响很大。试验资料表明,在填土竣工时, 塑料排水板不同间距( 间距分别为 1.0 m, 1.5
m,2.0 m) 情况下的固结度不一样, 相差较多; 但在预压期达半年以上时, 固结度均能达到 90% , 此时工后沉降很小, 能满足设计要求。因此从节省经费的角度出发, 塑料排水板的间距可以放大到2.0 m。所以, 对于软土层较厚的路基, 在外荷载较大时, 采用塑料排水板是经济有效的。塑料排水板一般要求穿过淤泥层, 其最大长度为 15 m。力学性质差的路段应在排水板顶面设厚 0.5 m~1.2 m 的砂垫层, 间距为 50 cm, 以增加软基的稳定性, 增加基底强度, 分散土的集中应力, 减少路基基地不均匀沉降, 减少变形,从而减小总沉降量, 增强路基土的整体稳定性。
2高速公路软土路基的常用处理方法
2.1高压喷射注浆法
高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管,通过钻孔置入到处理土层的预定深度,然后将浆液(常用水泥浆)以高压冲切土体。在喷射浆液的同时,以一定的速度旋转提升,即形成水泥土圆柱体;若喷嘴提升而不旋转,则形成墙状固结体。加固后可用以提高地基承载力,减小沉降,防止砂土液化、管涌和基坑隆起,建成防渗帷幕,适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。
2.2冻结法
冻结法采用液态氮或二氧化碳膨胀的方法,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。适用于各类土,特别在软土地质条件,开挖深度大于7-8m,以及低于地下水位的情况下是一种普遍而有效的施工措施。
2.3挤密法 挤密法是利用挤密或振动使深层土密实,并在振动或挤密过程中,回填砂、砾石、碎石、灰土、二灰或石灰等,形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩,与桩间土一起组成复合基础,从而提高地基承载力,减小沉降,消除或部分消除土的湿陷性或液化性。砂(砂石)桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法,一般适用于杂填土和松散砂土,对于软土地基经试验证明加固有效时方可使用。灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5~10m的湿陷性黄土和人工填土。
2.4机械碾压法
机械碾压法是指挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等,它可提高持力层的承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用于基坑面积和开挖土方量较大的回填土方工程,适用于处理浅层非饱和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基,这种方法简易可行,但仅限于浅层处理,一般不大于3m,对湿陷性黄土地基不大于5m;如遇地下水,对于重要工程,需有附加降低地下水位的措施;干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等;它可提高持力层的承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。
3结束语 软基处理对公路建设周期、造价及质量与安全均具有举足轻重的影响, 应给予高度重视。在设计阶段, 应选定具有代表性的典型路段做软土处理试验, 为软土地基设计方案的选定、施工填土速率的确定提供参考。在施工阶段中, 为保证质量和工期创造有利条件。实践证明, 对高含水量、高压缩性的软土而言, 最经济合理的处理方法是排水固结法。同时在浅层处理的各种方案中采用土工织物有助于减少沉降量, 且沉降较为均匀, 是一种值得大力推广的方法。
参考文献:
[1]杜谨益.公路软土地基沉降特点及其成因与危害分析[j].公路,2002,(12).
[2]师旭超.高速公路软土路基处理现状分析[j].铜业工程,2005,(1).
探讨公路软土路基处理方法
2013年第12期 科技困向导 ◇交通与路建◇
探讨公路软土路基处理方法
杨学帅董帅
(山东省公路建设<集团>有限公司 山东济南250200)
【摘要】软土路基是公路工程施工经常碰到的特殊土路基。软土路基往往成为影响工程进度和质量的不利因素,而且处理稍有不慎就容
易出现质量问题。因此对软土公路路基应采取合理有效的加固处理措施。
【关键词】公路施工;软土路基;处理方法
0.前言
随着我国公路事业的不断发展.公路建筑施工技术水平得到一定 提高。不仅使施工企业获得了较大的经济效益与社会效益.而且也使
得我国整体的公路地基处理技术发展来到了一个新的水平 我国在引 进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时.逐步发展了符合我国
公路工程地质条件的软土地基处理方法
1.软土地基的定义
软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积.以黏粒为主并伴有 微生物作用的近代沉积物 软土是一种呈软塑到流塑状态.其外观以
灰色为主的细粒土.如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土,以及其他高
压缩性饱和黏性土、粉土等 其中软土的主要类型是淤泥和淤泥质土。 无论是软土还是软土地基.只要路堤或其他荷载在土基有可能出现变 形过大或强度不足时.都应进行沉降、稳定验算,不能满足要求时均应
进行处理。因此,公路建成后质量的好坏,在很大程度上取决于软基 处理的成功与否
2.软土地基浅层处理法
浅层处理法适用软弱土层位于地基表面.最大深度一般在5m以 内,处理方法有表层压实法、换土垫层法、土工织物加筋垫层法及重锤
夯实法。浅层处理方法应利用本地资源,投入少、施工简便、速度快、造
价低.而且施工质量容易控制
2.1表层压实法 当地表层软弱土层为砂土或亚粘土等.常采用表层压实加固.其
处理效果主要取决于土质、含水率、分层厚度、压实机械性能和压实遍
数.压实土的含水率应该控制在最佳的含水率左右,含水率偏大时采 取晾晒或拌石灰吸水等方法进行预压处理、分层压实
公路软土路基处理技术
浅谈公路软土路基处理技术
摘要:软土路基的加固有很多种方法,本文对常用的几种方法加以解释并对其加固机理、作用、作用范围以及个别的工程实例进行了阐述。
关键词:公路;软土路基;处理技术
中图分类号:f540.3 文献标识码:a 文章编号:
1、概述
在道路工程中经常会遇到软土路基,由于高速公路、高速铁路的发展,对地基的承载能力要求越来越高,天然的软土地基远远不能满足这些高档次的构造物对地基承载力的要求。在公路路基设计中软土的鉴别指标如表1所示。
表1软土鉴别指标
2.软土地基的危害
软土地基的危害是承载力低,极易造成路基的沉降过大,通车后,往往会发生路基失稳或过量沉陷及桥台与路基的沉降不同而产生桥头错台等现象,导致公路破坏或不能正常使用。
软土地基沉降严重时,不仅增加填方数量,而且沉降或水平位移对临近填土的桥台、挡土墙、涵洞,甚至对附近的住宅、农田以及路线的技术标准都会产生很大的影响。为此,在设计和施工中,应结合工程具体情况,对其处理方法做出合理的选择。
3软土地基处理技术选用原则 投资少、效益高、少占农田和安全使用。密切结合工程项目的地质条件、材料供应、施工力量和工期要求,因地制宜,达到技术上先进、经济上合理;积极采用新结构、新工艺、新材料,提高劳动生产率,降低成本,缩短工期。
4软土地基的处理技术措施
1 换填垫层法
其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土,分层辗压或夯实土,按回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层和土垫层等。换填垫层法可提高持力层的承载力,减少沉降量。该方法常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土方工程。一般适用于处理浅层软弱土层与低洼地区的填筑,此法处理的经济实用高度为2~3m。使用处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。
2反压法
反压法是一种传统的软土地基处理方式,很早就使用在路堤两侧(或一侧)填土和堆石,以防止基土被挤出,保证路坝的使用。
使用反压法来处理路基,可以就地取材,施工简便,不需要特殊材料,适用于对变形要求不高的道路工程,但是反压平台占地面积大,在农耕区、用地受限制地区不宜采用。
路基软基处理方法【精选文档】
1 换填垫层法
当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大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)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。
主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种.垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。
砂砾垫层:当路堤高度小于极限高度的2倍,软土层较薄,填筑材料比较困难,或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,在填土与基底之间设一排水面,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾.
换填法:在软土厚度不大于2m 时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单,但费用比较高.
抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于 30cm)挤淤的方法。从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。
2 深层密实法
采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法.适用于软土厚度〉3m的中厚软土的加固,分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。
通过振动、挤压使地基中土体密实、固结,并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分,形成复合地基,达到提高抗剪强度的目的。
公路施工中软土路基的处理措施
公路施工中软土路基的处理措施
(梅州市天翔建设工程有限公司 广东)
摘 要:在软土路基上进行公路施工往往容易产生工后沉降较大、桥头跳车等现象,其轻者影响行车速度,重则导致交通事故,因此,在保证工程质量的前提下,如何能够实现减小工后沉降,减少质量及交通安全事故的产生是在软土路基上修建公路时应高度重视和急需解决的问题。
关键词:公路施工 软土路基 处理措施
路基是根据路线位置和一定的技术要求施工建立起来的带状结构,也是公路的重要组成部分,同时路基是承受公路路面负载的主要载体,应具有足够的强度,稳定性和耐久性。 公路施工中选择软土路基作为路基应用时,首先要有切实可行的技术措施作保证。如何在保证质量前提下在软土路基上进行合理的施工已经成为公路路基工程中的一大技术难题。
1 软土路基特征及危害
(1)淤泥与淤泥土质在工程上统称为软土,是指高压缩性软弱土层,软土的主要成分是粒及粉粒,形成一下的结构,天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、灵敏度高、抗剪强度低、流变性显著。
(2)软土路基问题及其危害概括起来主要有如下两个方面:①强度及稳定问题。当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。②沉降变形问题。当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过太的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,会造成路面开裂破坏,结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车,涵身、通道凹陷,沉降缝拉宽而漏水;路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏等。
2 软土路基容易出现的问题
在施工过程中主要容易出现两个问题。一是在路堤填土过程中容易出现地基失稳,从而引起路堤滑坡,所以要控制填土速率,确保地基的稳定和工程的质量,尽量不影响工作进度。二是在路堤填土后和路堤填筑的过程中,地基都会产生比较大的沉降和剩余沉降,所以要控制沉降和路基的预留高度。所以,在探明公路所在地质是软土的情况下,必须考虑公路的承载慎重的选择恰当的软土路基处理方式。
浅谈公路软土路基处理
浅谈公路软土路基处理 邹海航 (黑龙江驿煊广通招标有限公司 黑龙江哈尔滨 150030) 【摘要】介绍了软土路基的共性,砂垫层、塑料排水板处 理方案,对公路软土路基施工具有借鉴意义。 【关键词】软土地基;砂垫层;塑料排水板;处理措施 在软土路基上修建公路,会遇到稳定及变形等工程问题, 必须对软弱地基进行特殊处理。在实际工作中若处理不当,极 易造成路基的沉降过大,进而使路堤失稳、路面开裂及桥台与 路基的沉降不同而产生桥头错台等现象,导致公路破坏或不能 正常使用。在设计及施工过程中,应结合当地具体情况,对其处 理方法做出合理的选择。 1概述 所谓软土.从广义上讲,就是强度低、压缩性高的软弱土层, 以孔隙比及有机质含量为主,结合其他指标,可将软土划分为软 粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。通常把淤 泥、淤泥质土、软粘性土称为软土,把有机质含量很高的泥炭、 泥炭质土总称为泥沼。 我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性,主要表 现为: ①天然含水量高,孔隙比大。含水量在3I4%~72%之间,孔 隙比在1.0—1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为 35% ̄60%。 ②透水性差。大部分软土的渗透系数为10—8—10— 7cm/So ③压缩性高。压缩系数0.005—0.02,属高压缩性土。 ④抗剪强度低。其快剪粘聚力在10kPa左右,快剪内摩擦 力在0-5度之间。 ⑤具有能变性。一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至呈 流动状态。 ⑥流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的 0.4 ̄0.8倍。 2软弱路基处理措施 软基的处理方法多种多样,不同的措施是有其针对性的, 有时需要采用综合治理。一般按固结法、加固法和构造物法分 类。固结方法之一是预压法,包括静力加载、真空加载、降水法、 垫渗法等多种方法。目的在于减少工后沉降,提高地基固结度; 固结方法之二便是排水法,此方法在具体施工中应用较普遍。 横向排水如砂垫层,竖向排水如砂井、袋装砂井等。加固法依据 物理原理分为碾压、加筋、换填、抛石挤淤、爆破挤淤、振动夯等 方法;依据化学原理分为粉喷桩等软基处理方法。 软弱地基处理时应遵循以下原则:投资少、效益高、少占农 田和安全实用;密切结合当地工程地质条件、材料供应、施工力 量和工期要求,因地制宜,达到技术上先进、经济上合理i积极 采用新材料、新工艺、新结构,提高劳动生产率,降低成本,缩短 工期。 下面着重谈谈砂垫层及塑料排水板加固软土的适用性。 2.1砂垫层 表层分布有软土且其厚度小于3m时,可采用浅层处理,砂 垫层是浅层处理最常用的方法。其主要目的在于(1)提高路基承 载力;(2)减小沉降量;(3)/J0速软土的排水固结过程;(4)分散土体 所承受的应力,增加土体的模量,减小不均匀沉降。由于砂的良 好的水稳性和隔水、防冻作用,可以就地取材,成本低廉,使得砂 垫层成为处理软路基的首选材料。又由于其粘性小、易于松散、 压实困难等特点,因此需使用振动法或灌水法才能使其密实。 62活力2009・24 砂垫层设置于路堤土与软土地基之间,起N:J:-II ̄水作用,从 而保证填土在荷载作用下地基孔隙水的顺利排出,既加快了地 基的固结,还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。亚雪公路G015 线至滑雪场段改扩建工程中换填砂垫层处理软土地基技术应 用非常广泛。该段软基最大处理深度为1.4m,砂垫层充分洒 水,分层碾压,每层不超过30cm。根据试验段结果可知,现场砂 垫层的压实度采用环刀法或灌砂法测定均达到90%以上,符 合规范要求。根据试验资料表明,在砂(砂砾、碎石)垫层之下设 置一层相当于路堤沉降量的土垫层,可以保证其上的砂(砂砾、 碎石)垫层不会沉降到地面标高以下,使砂(砂砾、碎石)垫层真 正起到排水作用。 砂垫层多采用含泥量<50%的中粗砂,砂砾料的最大粒 径≤5cm,强度>4级,厚度~般为0.6—1.0 m.宽度比路堤底宽 多0.5 ̄1.0m。设置砂垫层要注意防止被细粒所污染而造成堵 塞,在砂垫层上下设反滤层。 砂垫层适用于施工期限宽松、路堤高度为极限高度二倍以 内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄或 软土底层又有透水层时,效果会更好。 砂垫层处理可以缩短工期,能充分利用当地资源,降低工程 造价。另外,砂垫层作为横向排水措施往往还与其它竖向排水 措施配合使用。如与塑料排水板、袋装砂井、砂井等加固措施配 合设置。 2.2塑料排水板 塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排 水通道。其施工简便、快捷,效果亦佳,在高等级公路建设中被 广泛应用。 塑料排水板的间距对排水固结效果影响很大。试验资料表 明,在填土竣工时,塑料排水板不同间距(间距分别为1.0m、 1.5m、2.0m)情况下的固结度不一样。相差较多;但在预压期达 半年以上时,固结度均能达到90%,此时工后沉降很小,能满 足设计要求。因此从节省经费的角度出发,塑料排水板的间距 可以放大到2.0m。所以,对于软土层较厚的路基,在外荷载较 大时,采用塑料排水板是经济有效的。塑料排水板一般要求穿 过淤泥层。其最大长度为1 5m。力学性质差的路段应在排水板 顶面设厚0.5~1.2m砂垫层,在砂垫层上铺设1~4层土工布 层,间距为50cm,以增加软基的稳定性,增加基底强度,分散土 的集中应力,减少路基基地不均匀沉降,减少变形,从而减小总 沉降量,增强路基土体的整体稳定性。 3结语 软基处理对公路建设周期、造价及营运质量与安全均具有 举足轻重的影响,应给予高度重视。在设计阶段,应选定具有代 表性的典型路段做软土处理试验,为软土路基设计方案的选 定、施工填土速率的确定提供参考。在施工阶段应制定合理的 施工组织计划,尽早安排软基路段的施工,为保证质量和工期 创造有利条件。实践证明,对高含水量、高压缩性的软土而言, 最经济合理的处理方法是排水固结法。同时在浅层处理的各种 方案中采用土工织物有助于减少沉降量.且沉降较为均匀.是一 种值得大力推广的方法。 【参考文献】 [1]冯守中著,公路软基处理新技术,人民交通出版社,2008年 9月 [2]文德云主编,公路施工技术,人民交通出版社,2003年6
软土路基地段地基处理及路基填筑
软土路基地段地基处理及路基填筑
软土路基是指土质松弛,强度低,易变形的路基。在道路建设过程中,软土路基的地基处理与填筑是很重要的一环。本文将介绍软土路基地段地基处理及路基填筑的方法和注意事项。
软土路基地段地基处理方法
原位加固法
原位加固法又称土体加固法。通过对软土路基现场进行加固处理,提高软土的强度和稳定性,增加地基的承载能力。原位加固法常用的方式有以下几种:
1. 桩基础法:在软土层中钻孔并注入水泥混凝土浆或预制桩,能够有效提高地基承载力和稳定性。
2. 振动加固法:振动加固法是指利用振动原理,将基础设施振入软土深层并锁固,以提高地基的承载能力。
3. 土挖填法:将软土路基表层土挖出,换填砾石、混凝土等材料,构成坚实的地基。
非原位加固法
非原位加固法是指通过强化路面和软土路基间的结合层,增强结合层的粘弹性能,从而提高道路整体抗压强度。非原位加固法常用的方式有以下几种:
1. 沥青浸渍法:将沥青浸渍至路面基层和软土间的结合层,形成坚实的结合面层。
2. 水泥稳定法:将水泥混合物喷洒于道路基层上,然后机械混合,形成坚实的结合层。
路基填筑
路基填筑是指对软土路基进行填筑,使其达到设计要求的高度和坡度。填筑时需要注意以下几点:
1. 填筑的材料选择要符合设计规范,同时要注意填筑层与软土路基之间的结合性。
2. 在填筑过程中要进行回填夯实,确保填筑层的密实度。
3. 填筑层的厚度要依据设计要求,根据填筑层处理自然沉降及路基变形。 4. 路基填筑要满足设计要求的高程和坡度,同时填筑层表面要平整、结实。
结束语
软土路基的地基处理及路基填筑对道路的稳定性和承载能力起着举足轻重的作用。因此,在进行软土路基地段地基处理和路基填筑时,一定要根据设计规范,选择合适的加固和填筑方法,并且严格按照要求进行实施。这样才能保证道路的建设质量,提高道路的通行安全性。
简述公路工程软土路基的鉴别及处理材料
建筑工程
na ienc。and Techno—l ogy Rev - ■
简述公路工程软土路基的鉴别及处理材料
张其敏t郑立君
(1.龙建路桥股份有限公司第二工程处 黑龙江 安达 1 5l400;2.黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司 黑龙江 哈尔滨 1 50076)
[摘要]本文介绍了公路工程软基土质的基本性质及鉴别方法,对软基处治的材料质量提出了要求。
[关键词]公路工程 软土路基 鉴别 材料 中图分类号:Tu 文献标识码:A 文章编号:1 009—91 4x(201 O)06—01 2卜O1
1、概述 软土主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉 积物及少量腐殖质所组成的土。对淤泥的解释是,在静水或缓慢的流
水环境中沉积并含有机质的细粒土,其天然含水量大于液限,天然孔
隙比大于1.5;当天然孔隙比小于l_5而大于1.0时称为淤泥质土。对 于泥碳的解释是,喜水植物遗体在缺氧条件下,经缓慢分解而形成的
泥沼覆盖层。其特点是持水性大,密度较小。
2、软土的组成和状态特征 软土泛指淤泥及淤泥质土,是第四纪后期于沿海地区的滨海
相、泻湖相、三角洲相和溺谷相,内陆平原或山区的湖相和冲击洪积 沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成
的饱和软粘性土。软土的组成和状态特征是由其生成环境决定的。由
于它形成于上述水流不通畅、饱和缺氧的静水盆地,这类土主要由粘 粒和粉粒等细小颗粒组成。淤泥的粘粒含量较高,一般达3O%~6O%。
粘粒的粘土矿物成分以水云母和蒙德石为主,含大量的有机质。有机
质含量一般达5%~l5%,最大达17%~25%。这些粘土矿物和有机 质颗粒表面带有大量负电荷,与水分子作用非常强烈,因而在其颗粒
外围形成很厚的结合水膜,且在沉积过程中由于粒问静电荷引力和分 子引力作用,形成絮状和蜂窝状结构。所以,软土含大量的结合水,并
由于存在一定强度的粒问连结而具有显著的结构性。 由于软土的生成环境及粒度、矿物组成和结构特征,结构性显 著且处于形成初期,呈饱和状态。具有高孔隙性和高含水量,一般呈
版高速公路特殊软土路基处理施工方案
版高速公路特殊软土路基处理施工方案
一、工程概述
高速公路特殊软土路基处理是指在施工过程中遇到的软土地质条件下,采取一系列措施对路基进行处理,以确保道路的稳定性和安全性。本施工方案主要针对软土路基进行处理和加固。
二、工程前期准备
1.地质勘测:进行软土路基的地质勘测,了解软土的性质、厚度、水分含量等情况。
2.实验室测试:进行软土的实验室测试,确定软土的抗剪强度、固结性质等参数。
3.应急预案:制定应急预案,提前预防和应对施工过程中可能出现的问题。
三、路基处理方法
1.软土提升法:
a.挖掘:利用挖掘机和装载机将软土挖掘到一定深度,确保软土的厚度在一定范围内。
b.加固:在挖掘出的坑内,填入适当的砂石或者碎石进行加固,提高路基的稳定性和承载力。
c.压实:利用压路机对加固后的路基进行压实,确保路基的结实度和均匀性。
2.改良土法: a.掺入固结材料:根据实验室测试结果,掺入适当的固结材料,如水泥、石灰等,提高软土的抗剪强度和固结性质。
b.搅拌均匀:利用搅拌机对掺入固结材料的软土进行混合搅拌,确保固结材料充分渗透和分散。
c.硬化处理:利用压路机对搅拌均匀的软土进行压实,加速固结材料的硬化和路基的强度提高。
3.加固材料法:
a.掺入添加剂:根据实验室测试结果,掺入适量的添加剂,如土壤增强剂、聚合物增强剂等,提高软土的抗剪强度和稳定性。
b.混合均匀:利用搅拌机将掺入添加剂的软土进行混合均匀,确保添加剂与软土的充分混合。
c.加固处理:将混合均匀的软土进行压实处理,提高路基的稳定性和抗剪强度。
四、施工流程
1.施工前期准备:进行地质勘测和实验室测试,制定施工方案和应急预案,采购施工材料和设备。
2.施工准备:清理施工现场,确保道路畅通和周边环境卫生。
3.挖掘路基:利用挖掘机和装载机挖掘软土,控制挖掘深度和均匀性。
4.加固处理:根据选择的路基处理方法,进行软土加固和处理,确保道路的稳定性和承载力。 5.压实处理:利用压路机对加固处理后的软土路基进行压实处理,提高路基的结实度和均匀性。
公路软土路基的特征及处理
科技创新与应用I 2012: ̄E4jEJ(q13) 路桥科技 公路软土路基的特征及处理
郭猛 (松北区建设项目管理办公室,黑龙江哈尔滨150028) 摘要:在软土地区修建公路,如果不根据实际情况修建并处理路基,往往会发生路基失稳或过量沉陷问题,导致公路路面破坏甚 至不能正常使用。本文结合笔者参与的多项工程实践,分析了在公路施工中软土路基的特点、特性,并提出了多项可有效提高软 土路基质量的技术措施。 关键词:公路;软土路基;特点;措施 随着我国经济体制的改革,交通运输经济已经进入一个全新的 发展时代,同时提高了对公路的质量要求。公路的质量,路基的好坏 起着至关重要的作用,在施工过程中如不重视路基的处理,会直接 影响到竣工后公路的运营状况及其使用寿命。 1软土路基特征 淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土,亦指高压缩性的软弱土 层,软土的主要成分是粒及粉粒,常成絮状结构,含水量高、孑L隙比 大、透水性差、抗剪强度低、灵敏度高。在荷载的作用下,地基承载力 低,容易发生失稳事故。地基沉降变形大,不均匀沉降也大,而且沉 降稳定历时较长。所以在软弱路基设计和施工处理过程中,必须通 过详细的研究,掌握软土的性质和土层特征(特别是软土的强度和 变形动态变化规律),采取合适的工程措施,才能防止路堤塌方、失 稳及桥台破坏、路面开裂、桥头跳车等等问题。 2加固软土路基各种有效措施 2.1在路基上打砂井 砂井又称排水砂井,适用于软土层厚度大于5m时的路基,普通 砂井直径一般为30—40era,最大的有效处理深度是1 8m。砂井是利 用各种打桩机具或者高压射水、爆破等方法在地基中形成一定规律 排列的;fLI ̄E,并在这些:fLIll ̄中灌人中、粗砂形成砂柱。影响固结速率 的主要原因之一是砂井问距,也就是相邻砂井中心之间的距离,砂 井间距一般为砂井直径的6一l0倍,常为2—4m。砂井长度的确定是 由软土层的厚度、荷载大小和工程要求而定的,一般为10—20cm。砂 井平面布置形式有正方形和正三角形两种。一般来说,在砂井顶部 要铺砂垫层,与各砂井连通,这样可将水排至场地以外。砂垫层的宽 度必须要大于建筑物的底宽,并伸出砂井区外边线2倍砂井的直 径;施工过程中垫层用砂是与砂井用砂相同的,铺设要平整,厚度大 约为50cm。 袋装砂井,适用于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基。 袋装砂井直径可小到7-12cm,最大有效处理深度18m。袋装砂井能 增加软土竖直方向的排水能力,缩短水平方向的排水距离,加速软 土的强度。砂袋灌人砂后,砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施 工工艺复杂,费用相对较高,所用的时间较长。一般砂井如果井径太 小,无法进行施工,所以现在广泛采用网状织物袋装砂井,造价比一 般砂井低廉,而且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直 变形而丧失其连续性。 袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体,对于粘性土它的设置能 对地基起到置换的作用,同时通过填土预压。形成竖向排水通道,配 合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法使地下水由单向排水变成三 向排水,消散孔隙水,也可有效的防止或消散附加荷载所造成的超 孑L隙水压力的增高。加快地基固结,加快沉降。 2.2砂井、袋装砂井的施工注意事项 施工前要先进行试钻孑L。根据设计深度,反复进行多次试验,最 后确定砂井深度范围,具体各砂井深度在确定的深度范围内按实计 量。对原材料的检测。砂袋、砂都必须进行检测,合格后方可使用。 袋装砂井砂袋必须选用透水性和耐水性好以及韧性较强的麻 布、再生布或聚丙烯编织布制作。砂子必须是过筛、晾干了的中粗 砂,灌砂时应两灌两振,并铺以人工,确保砂袋灌砂饱满并均为干 砂。钻孔。钻孔按试钻时的要求进行。一旦达到持力层,立即停机, 同时测量出孑L深,并作好深度记录。钻孔完成后,再测量标志处到地 面距离,用总长减去该距离即为孔深。砂井尽量垂直,个别最大偏 差<1.5%。 安装砂袋。砂袋的长度要与砂井深度一致,超出的部分要及时 剪除。安装时不能产生回带,如产生回带则进行冲水拔出。砂袋安装 完成后及时进行埋头,防止阳光暴晒而砂袋老化。 2-3振冲碎石桩处理软弱地基工程 振冲碎石桩复合地基是一种经济、快速加固地基、土体的技术 一l22一 措施,目前应用较广,不仅可应用于砂土、粉土、粘性土、素填土和杂 填土等土体,也可用于加固某些淤泥质软土和穿透漂砾石层,或加 固较好土层下的松软土体。振冲碎石桩桩长及桩径要根据加固路段 软弱土层厚度的实际情况而定,桩径一般为30—80cm。桩的孔位一 般有正三角形和正方形。 振冲碎石桩施工方法有多种多样,而常用的方法是振冲法。它 是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备,开动水泵在高压水 流下边振边冲,使振冲器产生高频振动,将振冲器下沉到土中的设 计深度。在软弱粘性土地基中成孑L,经清孑L后,就可从地面向孔中逐 段填入碎石或卵石等材料制成桩体,每段填料均在振动作用下被振 挤密实,直至地面,从而在地基中形成一根很密实的桩体。形成的桩 体和原土层构成复合地基,大大提高了地基承载力,并降低了压缩 性。振冲置换法适用的土层主要是粘性土,在砂土中也能制造碎石 桩,但挤密作用远大于置换作用。碎石桩复合地基桩体贯穿于整个 软弱土层,当达到一定的硬层时,桩体起着应力集中作用;当桩体未 达到相对硬层时,桩体起应力扩散和均布作用。同时由于粗粒材料 组成了复合地基中的碎石桩体,所以可起到加速排水固结作用。 2.4复合地基施工注意事项 2.4.1施工的顺序 振冲桩的施工顺序是“由里向外”,这种顺序的优点在于能挤走 部分软土,便于制桩。在压缩性较高的软土地基中施工时,最好采用 间隔的方式施工。这样能减少制桩过程对桩间土的扰动。 2.4.2振冲碎石桩的填料方式 成孔后立刻向桩孑L内填料制桩。填料方式一般有两种。第一种 是间断填料法,操作较繁琐,适合小型工程人工推车填料。此种施工 过程是将振冲器提出孔口,向孑L内倒入填料,再下振冲器至填料中 振冲密实,达到一定施工要求后,反复此种施工过程,直至制桩完 毕;第二种是连续填料法,操作方便,适合机械化作业。施工过程是 振冲器不用提出孔口,仅上提30—50era,离开原已振密过的桩次,即 向孔连续不断地回填石料,直至该次桩体振冲密实达到设计要求 后,再上提30~50cm,连续填料振冲密实,重复上述步骤,自下而上 逐段制桩直至孑L口。 3结语 综上所述,提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路 的软土路基,软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况,它关系 着通车后的公路的运营情况和使用寿命,也关系着个别地区的交通 运输经济。袋装砂井法和振冲碎石桩是两种常用的加固处理软土地 基的方法,这两种方法都具有施工简便、节约材料、质量可靠、效果 显著的优点,所以在工程施工中应用都较为广泛。鉴于土的种类、特 点的多样性,处理软土路基的技术措施还有很多种,此文就不再一 一列出。 参考文献 『11郭文,王汝恒,初文荣等.软土地基的工程特点及震害影响lJ1.四川 建筑,2006,24(4):59~60. 『21魏雪巍.丹庄高速公路软土地基的处理方法[J].辽宁交通科技, 2004,(7).
公路软土路基的处理方法
盘 公路软土路基明处理方法 安徽省六安第二路桥工程处李林 [摘要]本文就公路软土路基的处理技术进行了分析,首先介绍了某工程概况,进而分析了相关软土路基处理技术,最后针对本工 程中的几种应用技术方法进行了论述。 [关键词]公路软土地基 处理技术砂砾土粉啧桩 O.引言 众所周知,我国国土面积辽阔,地质构造复杂,自然环境及气候多 变。在我国当前的公路建设中,往往会遇到各类地质地基,并且对于不 同的地质地基采用的处理方法(或技术)也不同,而且往往会遇到很多 问题。其中,软土地基便属于其中一种比较常见的且处理难度大的地 基情况,给公路工程建设施工带来了很大的困难。为了解决好软土地 基的影响,就应加强其性质及处理方法的探索与了解。因此,本文就处 理技术IH方面展开了相关探索与分析。 1.工程概况 某大桥公路是该省省道线路中的一段,同时起到了防汛通道的作 用,并且还连通了该省六七个市县,当属十分重要的道路交通运输网。 本工程设计总里程达到了38.42km,均采用的是三级公路标准设计,设 计时速为40km/h。该公路在路线设计的时候,必须经过该地区的一个 大型湖泊,而经过此湖的时候大部分在凹陷区,并且沉积层较厚,但没 有断层,地层的分布也十分稳定。具体而言,该地层从新到旧的分布为: (1)填筑土:褐黄色、灰黄色、松散~稍密,组成成分包括了碎石、砂 土及粘土等,层厚约为0.5m~4.3m。 (2)种植土:褐灰色、灰黑、稍湿~湿、松散,主要分布在本路段旱地 或者水田的表土,层厚为0.3m~0.7m。 (3)淤泥:灰绿色、灰黑、饱和、软塑,有腐臭味,分布在本路段的沟 渠及地势低洼等地,层厚0.5m~0.9m。 (4)淤泥质压砂土:褐灰色、湿、软塑,本路段均有分布,层厚0.6m~ 9.1m。 (5)压砂土:褐黄、褐灰色、湿润、稍密,层厚在2.8m~15.2m。 (6)中粗砂:褐黄、浅灰色、湿、中密、密实,以燧石与石英为主,粉砂 质与粘土质充填胶结,层厚在17m~28.3m。 由土层分布可知,该路段存在着程度不同、范围不一的软土路基。 2.软土路基处理基本技术探析 遇到软土路基,应进行稳定或沉降计算,若无法满足规范要求,应 对其进行加固处理。下面介绍几种常见的处理方法。 2.1袋装沙井法 此法理论十分成熟,造价比较低廉,施工也十分简单,质量也易于 控制,其属于固结排水法中的一种,在软土地基中设置若干数目的沙 井,并在沙井上铺设一定数量的砂垫层,然后在砂垫层上设置土工布 (土工布目的在于提高稳定性,使砂垫层不会滑动)。此法主要的作用 在于增加了排水措施,并缩短排水的距离,提高排水的速度,最终增加 了地基土的密实度,提高了承载力。 2.2换填法 此法指的是将软土地基的软土层清理并且清底,然后将砂碎石回 填到里面,同时压实。此法一般适用于淤泥质土、人工回填土及黄土 中,其深度在5m之内。具体的操作中,先做好放样测量,将路基坡脚的 冻胀土、软弱土等全部挖除 ;材料的配合比应进行相关的标准试验,最 终确定好适合施工所需的各项指标参数,从而使得施工更加合理;进而 备料、摊铺及拌和,在运输过程中应确保配料的准确与均匀,一般采用 的是平地机摊铺,直到满足了实际的深度及规范要求的均匀度为止;最 后是碾压养生,待满足要求之后,及时稳压,碾压成型后的第二天,就应 做好洒水养生,并对行驶车辆进行控制。 2.3排水固结法 主要利用在地基中设置的排水系统,减少周围地基土中的含水量, 以使抗剪能力增强、地基密实度提高,主要适用于厚度较大的饱和土地 基或者冲填土地基 J。 2.4深层搅拌法 此法指的是将水泥利用深层搅拌机和地基土在原位上进行搅拌, 使得原地基成为一种复合地基,以使其整体承载力得到提升。此法主 要适用于大于5m不超过12m的粘性土或粉土等软土地基。 2.5石灰桩法 此法运用在地基土中,主要利用的是机械或者人工钻孔,然后将石 灰回填进路基中,而石灰吸水性极强,加上可以离子交换作用,这样便 可以改变地基周围的物理性质,从而形成一种复合地基。此法已经广 泛应用在了深度高于5m低于12m的软弱杂填土及粘性土。 2.6高压喷射注浆法 利用钻机将带着喷嘴的注浆管钻到设计规定的土层深度后,利用 高压喷浆处理,使得土体与混凝土砂浆能够形成一个整体,从而将地基 结构组成彻底改变,使得承载能力提升,沉降得到减少。适用软弱地基 深度在30m及以上的地基。 3.本工程应用较多的处理技术分析 3.1挖除换填卵石法 本工程线路中均有砂砾土分布,通过筛分试验后可知,采用换填土 法,能有效降低成本。具体而言,处理措施为:某些地段的软基深度不 大,可以将路堤范围内的软土挖除,采用动力触探合格之后,采用砂砾 土进行换填,这里可以采用分段挖除,然后分段分层回填的方式。同 时,还应注意的是:换填的砂砾土强度应保持在15MPa以上,分层的厚 度应低于30cm,砂料的最大粒径应在层厚的j三分之二以内;分层回填 的砂砾土必须满足相关规范,之后采用激振力在320kN以上的压路机 进行强振碾压,并保证尽量不会出现轮痕。 采用这种处理技术,效果十分好,完全挖开处理,不会留下隐蔽的 危害。但这种方法的工程量巨大,在处理的时候换填至超过了地下水 位30era时,应采用回填素土的方式处理。若有条件,还应设置一定的 盲沟或者渗沟,这样对路基稳定有着很大的帮助。 3.2粉喷桩 在工程某些路段出现了深度较深的软土路基,如采用挖除换填处 理的话,其工程量便很大,可以采取粉喷桩。粉喷桩的作用原理在于通 过粉体物质对加固料与原状土搅拌作用,经过理化作用之后生成强度 较高的混合柱体。可以带动整个路堤产生充足的强度,从而使得软土 路基更加稳固。在这里采用的固化剂一般为水泥,以32.5级普通硅酸 盐水泥最佳,同时应根据施工时间来选择初凝时间合适的水泥,以此防 止还未成型便发生了凝固;严禁采用受潮结块的变质水泥;应设置相关 实验室对水泥剂量进行严格监控,以此保证均匀 。 在初期的配合比设计中,剂量必须准确合理,在七天之内,便可产 生主要的强度。本工程配置了3%~6%的室内水泥剂量试验,结果表 明3%几乎无法满足软泥固结需求,而6%则能很好的满足。不过,室 内配比终究不是工程施工,在具体的施工中,还应做好跟踪检测,本工 程便进行了七天桩监控:1)将桩头0.2m~0.5m表层的水泥去除,并对桩 体外观及水泥搅拌进行检测。2)开挖的桩头应做好强度检测,本工程 采用的是轻便触探仪,根据N10贯人10em的锤击次数,来判断桩头的 强度。若出现有问题的桩,应在其成桩后28d钻芯取样进行检测,若检 测不合格则应在原桩上补桩,新旧桩之间的净距应保持在20em以上。 3_3抛石挤淤法 主要用于鱼塘及常年积水洼池地段,该段厚度较薄、表层无硬壳、 软土厚度在3m~4m,此法能很好地解决这种软土路基。该法的原理是 向路基底部投一定量的片石,致使淤泥被挤出基底,从而提高地基的强 度。在施工的时候应采用自然排水法或者抽水机将地表水及时抽出, 如果这样还无法满足排水的速度,则可以采用围堰排水,同时做好相关 的排水沟与截水沟设施,避免再次出现积水。 采用挖掘机从一端向另一端(或两端往中部)挖除上部约3m的软 土,然后用自卸汽车将这些软土运出施工现场,而挖除的段落长短则应 以挖掘机的工作最大水平距离为准,一旦挖除了一个段落,便可以开展 抛石。抛石挤淤时,对于地基较为平坦的软土,抛投路线可以沿中线向 前抛填,然后两侧扩散;若横坡陡,则应采用由高往低的抛射方式,同时 在低侧处多抛投,使得低侧处形成一个两米宽的平台顶面。当抛石完 毕,在片石顶面铺设0.1m厚的碎石垫层,同时加以整平,完成第一段落 之后方可进行第二段落的抛石挤淤。此外,还应设置一定的格栅,沿路 纵向铺设,牢固连接,保持连续性,切勿出现扭曲、重叠与折皱。当整个 路段的土工格栅完成,便可以铺筑砂垫层,并做好压实,之后便能进行 路堤填筑。 此法施工,会因为各处沉降不一导致完工后会出现不均匀沉降,因 此必须做好相关的铺筑压实,挤出淤泥,减少不利影响。 4.结语 软土地基在我国公路建设中逐渐普遍,从最初面临这种地基来看, 在处理技术方法上确实有很大的挑战性,但是随着这些年的不断发展 与进步,基本上都能将软土地基攻破。从本文的探讨分析可以看出,处 理软土地基的技术方法有很多种,而究竟选择何种技术方法,则应根据 具体的公路工程项目来确定。总的来说,对于软土路基的处理而言,选 择了合适的处理技术方法,除了能提高公路路基及公路的质量之外,还 能增强路基的稳定性及承载力,同时也能减少成本的开支,加快施工的 进度,从而获得良好的经济效益。 参考文献 [1]吴宏春.公路软土路基处理技术浅析[1].科技资讯,2009(24): 57-57 [2]李继华.简述公路软土路基处理技术[T].科技与生活,2011(3): 118-118. [3]高景明.公路施工中软土路基的处理技术分析[I]中国科技博 览,2010(29):9—10 [4]李长杰.浅议公路软土路基处理技术[J]中国高新技术企业, 2009(24):6—7. [5]张福祥公路软土路基处理技术浅析[J].大众商务:投资版, 2009(7):275-276. --——367・-
