发布日期:2022-10-05 浏览次数:次 科研问题问AI
软土路基施工技术探讨
唐兴全青海第二路桥建设有限公司
摘要:软土地基土由于孔隙比大、含水量高、有机质和腐殖质多,标准贯入数低,从而使软土地基原天然抗剪强度低,承载力不足、变形大。如果在公路建造之前没有经过有效地处理则会出现地基沉降等病害。本文通过对软土地基常见的病害处理方法介绍,期望对工程实践有一定的借鉴作用。
关键词:公路施工;软土地基;病害处理
软土地基土由于孔隙比大、含水量高、有机质和腐殖质多,标准贯入数低,从而使软土地基原天然抗剪强度低,承载力不足、变形大。在公路修筑前对软土地基未经处理或处理不当,会造成地基深陷病害,达不到运输对路基整体结构的承载、稳定、耐久的要求。现代化公路运输,一方面不仅要求道路能拿天候通行车辆,而且要求车辆能以一定的速度安全、舒适且经济地在道路运行,这就要求路基具有良好的使用性能,提供良好的行驶条件和服务水平;另一方面,现代化公路线通过不良地质地段的机会较多,尤其在丘陵区和冲积平原区路基坐落存软土地基上的机会增多。可见,如果软土地基处理不当、不彻底,那么公路建成通车后,地基深陷将导致路基不均匀沉降,路面结构层会出现裂缝,不但影响通车,而且将大量增加维护费用,处理起来也比较困难,因此对软土地基的病害处理已成为公路建设的重要课题。
1软土地基的物理特性
我国疆域辽阔,地质情况极其复杂,东西南北中,不同地方的软土不尽相同,主要有软粘性土、淤泥质土、泥炭质土、泥炭土等类型的软土。这些软土虽然在物理性能上有差异,但却具有共同性,这些共同性主要表现在以下5个方面:1)天然含水量高,孔隙比大。通常含水量在34%~72%,孔隙比大于1.0。2)压缩性高,压缩系数一般为0.5~2.0mm2/N,有的甚至超过4.5mm2/N。3)抗剪强度低,流变性显著。不排水快剪内摩擦角接近于0.快剪粘力约为10kPa,内聚力小于25kPa,容许承载力小于100kPa,长期抗剪强度只有一般抗剪强度的40%~80%。
4)触变性:软土一旦受振动,强度明显降低,甚至形成流动状态。
2软土地基的处理方法
软土地基处理方法很多,各种方法都有它的适用范,要从地基条件、处理要求、处理范围、工程进度、材料机具等方面进行综合考虑,以确定合适的方法。现介绍9种软土地基处理方法:
1)换填土法。当软土地基的承载力和变形满足不了设计要求,而软土层的厚度又不是很大时,将路基底面下处理范围内的软弱土层部分全部挖去(通常厚度小于3m),然后分层换填强度大的砂(碎石、素土、灰土、二灰土等)或其它强度较高、性能稳定,无侵蚀性的材料,并用人工或机械方法压(夯、振)实至要求的密实为止,这种地基处理的方法称为换土法,它多用于公路构筑物的地基处理。如果软弱层厚度大于3m,可将基底下一定深度范围的湿软土层挖去,在底面铺一层碎石或片石,再换填砂或砂砾,这种方法由于换填材料的极限承载接近,使得路基沉降比较均匀,目前,公路建设中广泛采用,但不适用于超厚软基。换填土用砂、砂石料作为垫层材料时,应选用颗粒极配良好,质地坚硬的中、粗砂为宜,可掺入一定数量的碎石,但要分布均匀,颗粒的不均匀系数(Cu)最好不小于10。素土可采用施工过程中挖出的粘性土,土中有机质含量不得超过5%,也不得含有冻土或膨胀土。用作灰土的熟石灰必须过筛,其粒径不得大于5mm,且不得夹有未熟的生石灰,也不得含有过多的水份。碎石用作垫层材料时其粒径一般应为5~40mm的自然级配碎石,含泥量不大于5%。
2)排水固结法。此法是在路基施工前,对天然路基或已设置坚向排水体的路基上加载预压,挤出软土地基中过多的水份,使土体固结沉降基本完成或大部分完成,从而提高地基土强度,减少地基工后沉降的一种地基加固方法,其系