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結(jié)構(gòu)工程師考試輔導(dǎo)總結(jié):軟土地基處理

發(fā)布時間:2012-11-19 共1頁

 

  軟土地基具有孔隙比大、天然含水量高、壓縮性強(qiáng)、承載能力低等特點(diǎn),因此軟土地基處理是公路工程施工中遇到的難點(diǎn)之一,也是勘察設(shè)計及施工單位重點(diǎn)解決的一個環(huán)節(jié)。否則,隨著時間的推移,將會出現(xiàn)路面沉陷、橋頭跳車等病害,直接影響到交工后公路的使用功能。因此,在高等級公路建設(shè)過程中,對軟土地基的處理要引起高度重視。

  軟土地基的路堤處理一般原則

  結(jié)合近幾年國內(nèi)對軟土地基的處理經(jīng)驗(yàn),在目前有限的施工期內(nèi),要通過軟土地基處理技術(shù)完全消除工后沉降是不可能實(shí)現(xiàn)的,也就是說在施工后修補(bǔ)沉降是不可避免的。因此,軟土地基處理應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和施工工期要求,制定切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施,使處理后的工后沉降滿足地基處理設(shè)計的控制指標(biāo)。

  通過近幾年對軟土區(qū)修建的公路工程項(xiàng)目跟蹤監(jiān)測結(jié)果,當(dāng)路堤填筑高度小于臨界高度時,天然地基在低路堤荷載作用下,總沉降量不大。且很快就能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此在施工工期緊迫、時間有限的情況下。路堤填筑高度小于臨界高度的路段可不作地基處理。

  當(dāng)填筑路堤高度大于臨界高度時,在施工工期允許的條件下,應(yīng)優(yōu)先采用堆載預(yù)壓法。即盡早用堆載預(yù)壓而不作深層處理軟基的方法。這種以自然沉降逐漸達(dá)到路基穩(wěn)定的作法,是一種最經(jīng)濟(jì)也簡單的方法。但按照我國公路基本建設(shè)的程序和不能盡早拔款、征地和從容施工的情景,一旦工程項(xiàng)目付諸實(shí)施后,又往往限于工期,所以一般情況下用自然沉降法很難實(shí)現(xiàn)。

  勘察、設(shè)計和施工

  首先要弄清楚軟土地區(qū)的地質(zhì)情況,如工程地質(zhì)條件復(fù)雜。還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)。以便按分區(qū)不同,有區(qū)別地予以處理。

  對設(shè)計方案進(jìn)行充分論證,使之經(jīng)濟(jì)、合理。且結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,不能為了提高工后沉降控制指標(biāo)而使投資過分增大。

  施工時要嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程辦事,以保證施工質(zhì)量。軟土地段特別要注意控制填±速率。避免產(chǎn)生路堤滑移。

  沉降觀測工作要按照一定的間隔進(jìn)行,及時進(jìn)行觀測和記錄,以保證施工的質(zhì)量和安全。

  處理方法

  排水固結(jié)法

  在公路方面處理軟土地基常用的方法是排水固結(jié),多用各種不同長度和間距的袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層相結(jié)合。雖然這種方法般化,但卻是有效的、經(jīng)濟(jì)的。

  輕質(zhì)路堤法

  我國輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰,國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤灰路堤有三種類型。即單一填筑粉煤灰型、土和粉煤灰分層混填型和土砂及粉煤灰等混合填筑型。

  輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重,減小軟土地基的附加應(yīng)力,從而達(dá)到減少工后沉降的目的。同時它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。河北省石安高速公路大量采用了粉煤灰進(jìn)行路基填筑。既節(jié)約了土地和充分利用了電廠的廢料,又能在很大程度上降低路基的沉降,可謂一舉多得。

  深層處理法

  對于高填方路基,尤其是橋頭路基。可根據(jù)軟土路基的厚度和含水量的實(shí)際情況,采用旋噴樁或粉噴樁進(jìn)行軟土路基處理,效果較好。如京秦高速公路(廊坊段)的軟士路基處理就是采用了此種方法。至今通車運(yùn)營已經(jīng)五年了。橋頭跳車現(xiàn)象很少。

  堆載預(yù)壓法

  對于施工工期允許的工程項(xiàng)目可采用堆載預(yù)壓法。即在路基施工完畢后。在路基頂面加載重量等于或大于路面結(jié)構(gòu)層的土方,使軟土地基固結(jié)沉降,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再繼續(xù)施工。預(yù)壓荷載分為超載、等載和欠載3種類型。其中超載預(yù)壓是減少工后沉降的有效方法,對于天然地基和砂井處理地基,采用超載或等載預(yù)壓形式效果比較理想。但據(jù)統(tǒng)計分析。不論采用哪種荷載形式,堆載預(yù)壓處理法都需要有足夠的預(yù)壓期。

  真空預(yù)壓法

  真空預(yù)壓法可使軟土路堤迅速沉降,且能提高地基承載力,效果較佳,但缺點(diǎn)是造價較高。

  其他輔助方法

  軟土地基處理后可輔助鋪設(shè)土工合成材料,這些材料可提高地基整體性,減少地基不均勻的沉降。土工合成材料分有紡和無紡兩種形式,一般多用編織型材料。也有采用兩種類型組合的形式,可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)的作用。此外,還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石擠淤等淺層軟土處理,以及設(shè)有反壓護(hù)道等方法。

  結(jié)構(gòu)物的軟土地基處理

  在軟土地區(qū)的橋梁,特別是采用樁基礎(chǔ)的橋梁,由于基礎(chǔ)埋置較深。多已穿過軟土層,故一般沉降量很小。而在橋頭與路堤接合處由于沉降差異較大,往往出現(xiàn)臺階,在車輛通道處多出現(xiàn)縱坡突變。導(dǎo)致橋頭跳車。感覺很不舒適。一般采取下列方法進(jìn)行處理。

  涵洞、通道處與路堤一樣同時填筑施工,后期再開槽做基礎(chǔ)。在橋臺處最好前后都填土。或在橋臺后背填以滲水性好的砂礫材料。

  在涵洞、通道等人工構(gòu)造物處及橋頭兩側(cè)引道80~100m范圍內(nèi)采用超載預(yù)壓,以加速固結(jié),減小通車后過大的沉降。

  如構(gòu)造物銜接段路堤過高,下部軟土層厚,沉降量過大,沉降期過長,處理地基費(fèi)用過高,且處理效果不一定好時,就不如改用橋梁跨過。如京津塘高速公路軟土地區(qū),路堤超過6m路段,就采用橋梁結(jié)構(gòu)物跨越通過形式。

  橋臺處路堤處理。為了加快地基固結(jié)。提高地基承載力,減小路堤與橋臺間沉降差,在橋臺后的定距離內(nèi)采用砂樁、粉噴樁、旋噴樁加固地基,以及在填土前加鋪土格棚等防止路基不均沉降。如京秦高速公路(廊坊段)的橋頭處理就是采用旋噴樁先進(jìn)行路基處理,然后在地表面加鋪土工格柵。在臺后一定范圍內(nèi),路基頂面以下全部采用石灰土進(jìn)行填筑。通車多年來沉降很小,取得了很好的效果。如果施工條件許可,也可對橋頭兩側(cè)路基先行施工,在路基施工完畢后再進(jìn)行橋臺樁基的施工,這樣避免了臺后填土不易碾壓的缺陷,保證了臺后路基整體施工質(zhì)量。

  目涵洞和通道可采用鋼筋混凝土箱形整體式結(jié)構(gòu),同時采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式,其施工簡便、沉降量小,造價比樁基礎(chǔ)低。

  結(jié)束語

  隨著高等級公路建設(shè)在全國各地迅速展開,隨之而來的則是由于軟土地基處理措施不當(dāng)而出現(xiàn)的各種病害。如何采取行之有效的處理措施控制工后沉降。保證公路運(yùn)營的安全性和舒適性,已越來越引起人們的廣泛關(guān)注。只有在設(shè)計上充分重視,針對不同的地質(zhì)基礎(chǔ)采取不同的處理方案,不斷應(yīng)用新技術(shù)新工藝、新材料,/工施工中嚴(yán)格遵守規(guī)程,控制好填筑材料的質(zhì)量、級配及填筑速度,必要時可多種處理措施綜合使用。才能夠使工后沉降滿足設(shè)計控制要求。

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