基于市政道路软基处理要点的探讨论文_莫荣海

基于市政道路软基处理要点的探讨论文_莫荣海

摘要:市政道路与高速公路有着一定区别,其自身有着一些独特特点,如市政道路的一般荷载都较小,对地基承载力的要求也相对较低,但若在软土地基上进行市政道路建设,必须采取措施进行软土地基处理。软土地基处理是为了对地基土的工程性质进行一定程度的改良,使其满足市政道路对地基的稳定性、沉降等要求。

关键词:市政道路软基;处理要点

一、软土对道路的影响

软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。通常,软土路基问题及其危害概括起来主要有如下方面:

(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大的沉降变形时,会影响道路的正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,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。

二、市政道路软基处理的特点

市政道路与高速公路有一定差别,其中重要的一点就是市政道路下往往埋设大量市政管道,这些管道对路基的沉降有严格要求,特别是污水管和雨水管,虽然当前我国还没有统一对沉降量的规定,但一些地方省市已做出相关规定:要求沉降引起的管道接口相对转角小于L/100(L为每节管的长度)。而一般都要求管道地基的工后沉降不得大于10cm。污水管和雨水管一般均属于无压自流管道,有设计要求的自清流速,管道铺设要求有一定的坡度,若路基的工后差异沉降太大,将会导致管道排水能力下降、淤堵等,严重的还将导致管道损坏折断、污水外流,对环境造成污染。高速公路一般路段的工后沉降要求小于或等于30cm,目前城市主干道管线地基的工后沉降一般要求小于或等于10cm。因此,市政道路的软基处理比相同等级的一般公路要求更高,这也使市政道路的软基处理费用变得昂贵。

三、市政道路常用软基处理方法优缺点

换填垫层法是最常用的软基处理方法之一,在地区市政道路工程中应用最多,但换填处理只能在软土层厚度较薄的情况下使用。软土层较厚时,换填处理的工程量大,施工较困难,造价也很高。堆载预压法排水固结时间长,因此工期也较长,而且只能适用于软土不太厚的情况,如果时间允许,可单独使用,如果工期紧,可结合排水固结法一起使用。对正常压密的深厚软粘土而言,加载预压排水固结法是经济有效的软基处理方法,但用此方法处理后,由于软土厚度大,总沉降、工后沉降及差异沉降都较大,无法达到预期的要求,不均匀沉降对市政管线的破坏也较大。强夯法一般不宜用于加固饱和软粘土,因为易形成“橡皮土”,夯后地基承载力降低,强夯置换法虽有较多成功的应用经验,但至今尚未形成一套设计计算方法,处理效果与置换所夯填的材料有关,对差异沉降的控制较差,一般用于处理大面积填海等工程,并应通过试夯确定设计参数。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆深层搅拌法和粉煤灰碎石桩适用于高饱和深厚软土、工期要求紧迫、路堤荷载较大且工后沉降控制较严的工程,能迅速增加地基承载力,减小沉降,但造价较高,一般用于处理桥头跳车或对地下管线沉降控制较严的路段,对有机质含量较多的淤泥应通过配合比试验确定是否可用。加筋法可有效减小路基的工后沉降,抑制地下管线的变形,且工程造价较低,是简单、经济、有效的均衡差异沉降的措施。

四、软土地基处理要点

由于软土所具有的特点,如含水量较高,压缩性较大、强度低等,这些工程特性决定软土不能作为天然地基直接使用,必须采取一定措施进行加固处理,使其在道路路基荷载和车辆荷载的作用下的沉降量符合设计要求。路基发生变形、破坏的最主要原因就是路基沉降,因此建设在软土地基上的路基沉降量控制显得格外重要。对软土地基加固处理是否恰当有效,对市政道路的使用及工程寿命有着直接影响,影响市政道路工程的经济效益和社会效益。当前软土地基处理方法非常多,但不管使用哪种方法,都需要保证经过处理后的地基符合设计的强度、稳定性、变形以及透水性等要求,使市政道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降符合相关规范的要求。

4.1施工要点

加快土层排水固结,可选用砂井、砂井预压等方法提高地基承载力。对黏土中夹有薄砂层或石层现象,可采用砂井预压加固,削弱土的压缩性,使地基承载力增强。如果软土地基加载加大会很容易出现地基土塑流挤出,需要采取有效措施避免这一现象,可从以下方面进行。

软土地基处理时需要对施工速度以及加载速率进行严格控制,速度一定不能过快,具体的控制方法是通过观测现场加载试验来确定,首先对沉降情况进行统计,进行分析处理,掌握沉降的具体情况,然后控制加载速度和加载的间隔时间,稳定地实现地基的固结,使地基强度逐渐提高。这样的施工方法可以有效避免地基处理过程中经常出现的塑流挤出;还需要采取措施防止地基软土挤出,可通过对路基四周打板桩来避免这一问题的出现,但对板桩的强度有较高的要求,板桩必须具备足够的强度和抗拉力来抵抗软土向外的水平挤压力。但这种处理方法存在消耗材料较多的缺点,成本较高,因此使用不多。防止塑流挤出还可以采取反压法,因为发生塑流挤出的原因是基底平面的压力过大,因此可通过减小基底平面压力的方法解决塑流挤出,反压法就是基于这个原理,通过在基础两侧堆土反压来减少压力差,使地基稳定性更好。

4.2参照地质和施工条件

施工过程占地应尽可能多些,施工工期要合理安排,不能过于紧;材料应选择容易获得的,根据实际情况设计。能就地取材最好,这些是在选择地基加固方法时必须要考虑到的。

科学管理是施工质量的保证,在参照地质和施工条件确定合适的地基加固方法后,必须对软土地基处理进行严格的质量控制,才能取得预期的加固效果。从目前情况来看,由于施工管理存在漏洞而导致的问题非常多,如地基扰动、机械行走路线错误等,这些都严重影响软土地基加固的效果,造成加固不均匀等问题,因此施工时技术人员及施工管理人员应高度重视施工管理,加强质量控制。

结束语:软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须注意的问题。不均匀沉降和沉降量过大,会造成大量软基处理工程事故。因此,基本的建筑结构,施工,使用,以确保软基处理领域的建筑物或构筑物的建筑设计和施工,考虑采取适当措施,以减少地基的不均匀沉降采取,并正常使用。

参考文献

[1]刘丰.公路软土地基处理综合方法及应用[J].物流工程与管理,2010,(5)

[2]钟小勇;沿海地区软土路基处理方法浅讨[J].四川建材,2010,(1)

[3]范江团;;灰土挤密桩法在公路软地基处理中的应用[J].山西建筑,2011,34(26):278-279.

论文作者:莫荣海

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/19

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