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淺析公路工程軟土路基處理技術(shù)方法

所屬欄目:交通運輸論文 發(fā)布日期:2011-05-04 07:33 熱度:

  摘要:隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展,如何高效處理軟土路基段施工一直是施工過程中所關(guān)注的重要難題之一。文章在概述相關(guān)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上,介紹了常用方法,闡述了應用過程中要考慮的因素,最后對公路軟土地基處理技術(shù)方法進行了總結(jié)。旨在為公路軟土路基處施工提供知道和幫助,對于相關(guān)領(lǐng)域的研究也能起到拋磚引玉的作用。
  關(guān)鍵詞:公路施工,軟土路基,技術(shù)
  隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展,公路建筑施工技術(shù)也取得了長足的進步,其中。相關(guān)施工技術(shù)也得到了前所未有的發(fā)展。地基處理技術(shù)由來已久,現(xiàn)在實際應用的一些技術(shù)手段和原理都是來自古代的技術(shù)思想。地基處理技術(shù)在我國有著悠久的歷史,人民群眾在長期的生產(chǎn)實踐中積累的豐富的經(jīng)驗。據(jù)史料記載,早在三千年前,我國已開始采用竹子、木頭以及麥秸等來加固地基。很多其他材料諸如碎石、夯土以及密軟土等,也有了超過2000年的歷史了。而近代我國的地基處理技術(shù)也取得了很多的成就,尤其是最近幾年來的發(fā)展更是十分迅猛。回首我國地基處理技術(shù)的發(fā)展歷程,我們可以簡單的按照時間分為以下兩個階段。
  首先就是建國初期的階段。當時的新中國剛剛建立,很多先進技術(shù)都是來自社會主義盟友——蘇聯(lián)的技術(shù)援助,這其中就包括地基處理技術(shù)。當時也隨著社會主義建設(shè)的發(fā)展,引進了包括重錘夯實法、擠密土樁、灰土樁、砂石墊層法、堆載預壓法、化學灌漿法等等眾多的地基處理技術(shù)。
  第二階段就是改革開放的不斷深入,一大批新的地基處理技術(shù)與理念又被廣泛的引入我國,同時得到了廣泛的應用,為我們的建設(shè)事業(yè)的發(fā)展提供了大力的技術(shù)支持,同時也引發(fā)的國內(nèi)同行對于相關(guān)技術(shù)的研究與討論。
  1軟土地基處理的相關(guān)概述
  隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展,公路建筑施工技術(shù)得到了前所未有的進步,其中。相關(guān)施工技術(shù)也得到了前所未有的發(fā)展。地基處理技術(shù)由來已久,現(xiàn)在實際應用的一些技術(shù)手段和原理都是來自古代的技術(shù)思想。地基處理技術(shù)在我國有著悠久的歷史,人民群眾在長期的生產(chǎn)實踐中積累的豐富的經(jīng)驗。軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展無疑給我們的公路工程建設(shè)事業(yè)帶來了一股新的動力,不僅使我們從中獲得了巨大的經(jīng)濟效益與社會效益,而且也使得我國整體的公路地基處理技術(shù)發(fā)展來到了一個更高的水平。
  近幾十年來,我國在引進了國外比較先進的軟土地基處理方法的同時,逐步發(fā)展了符合我國國內(nèi)具體公路工程地質(zhì)條件的軟土地基處理方法。
  比如,我們對國外的強夯置換法、振沖法、深層攪拌法、土工合成材料、強夯法、高壓噴射注漿法、EPS超輕質(zhì)填料法等許多地基處理技術(shù)進行了引進與發(fā)展。而其他一些在我國已經(jīng)應用的技術(shù)也得到了更多的創(chuàng)新和提高(比如排水固結(jié)法、土樁和灰土樁法、砂樁法等),同時我們也工程實踐中自主發(fā)展了一些新技術(shù)(例如真空預壓法、錨桿靜壓樁法、低強度樁復合地基法、剛性樁復合地基法等)。
  2常見公路軟土地基處理方法及適用范圍
  2.1換填法
  換填法就是將基礎(chǔ)地面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,然后以質(zhì)地堅硬、強度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填,并同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動,使之達到要求的密實度,成為良好的人工地基。當?shù)鼗浫跬翆虞^薄,而且上部荷載不大時,也可直接以人工或機械方法(填料或石填料)進行表層壓、夯、振動等密實處理,同樣可取得換填加固地基的效果。
  2.2碎石樁法
  利用一個產(chǎn)生水平向振動的管狀設(shè)備在高壓水流作用下邊振邊沖,在軟弱粘土中成孔后,再往孔內(nèi)分批填入碎石等堅硬材料制成一根根樁體,由碎石樁體和樁間土組成復合地基,從而提高原有地基承載力,減少沉降量,這種加固地基技術(shù)叫作振沖置換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術(shù)演變發(fā)展而來,其主要作用是置換部分軟土,形成一個類似于鋼筋混凝土復合結(jié)構(gòu),由于此種方法不受地下水位影響,且造價低,又能減少路基沉降,所以在高等級公路建設(shè)中越來越受到普遍重視。
  2.3排水固結(jié)法
  排水固結(jié)法是先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體,然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載,或是在建筑物建造以前,在場地先行加載預壓,使土整體的孔隙水排出,逐漸固結(jié),地基發(fā)生沉降,同時強度逐步提高的方法。
  排水固結(jié)法就是在飽和軟粘土地基在荷載作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙體積慢慢地減小,地基發(fā)生固結(jié)變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散,有效應力逐漸提高,地基土的強度逐漸增長。
  2.4水泥攪拌樁法
  攪拌樁法最早起源于美國,稱為MIP工法,1953年引入日本后,日本各大企業(yè)先后連續(xù)開發(fā)研制出規(guī)格、效率各異的攪拌機械和方法,使這種方法得到了很大的發(fā)展和推廣應用,我國1977年開始由冶金部建筑研究總院和交通部水運規(guī)劃設(shè)計院聯(lián)合研制,1980年研究成果通過鑒定,此后廣泛用于各類工程中。目前,水泥攪拌樁法(噴漿法和噴粉法,也稱濕法和干法)已成為高速公路軟土地基處理中一種常用的方法。
  3選擇公路軟土地基處理方法時應考慮的因素
  3.1道路形狀
  在公路施工中,路堤設(shè)計的高度與寬度是要考慮的重要因素,因為他們直接影響運用何種施工處理方法。如采用換填法時,寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞;反之窄而高的路堤,下面易被換填。在設(shè)計高度大而穩(wěn)定有危險的情況下,采用壓重法將受到限制。還有路堤越寬越高,則地基產(chǎn)生壓力球的根部越深而引起深處粘土層沉降。
  3.2道路的條件
  對于等級較低的公路來講,可以先進行了路面的路基鋪設(shè),等沉降過程結(jié)束后,再進行正式路面的鋪設(shè);而對于高等級公路的施工,平整度是一項要考慮的標準,因此這就需要在公路施工過程中采用有效的沉降處理辦法。
  3.3施工周圍的環(huán)境影響
  公路施工中要考慮的環(huán)境因素也有很多,比如周圍環(huán)境中的噪音、地下水的變化、振動地基等等都是要考慮的。而在一些特殊的環(huán)境中,還要有特殊的因素對施工產(chǎn)生影響。比如在地基特別軟弱的情況下,如果路堤高度較高,就會引起施工周圍地基的隆起或沉降。要避免這種類似現(xiàn)象的發(fā)生,就要考慮控制剪切變形的方法,如果有些情況下,這種方法不能實施,就要考慮是否可以運用高架構(gòu)造來代替路堤以克服環(huán)境因素所帶來的困難。

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