城市管理論文淺析市政道路軟土路基處理方法

　　摘要：軟土地基是市政道路施工中經(jīng)常遇到的難題，選擇合適的處理方法是工程順利進(jìn)展的關(guān)鍵。本文通過(guò)分析軟土地基的特點(diǎn),提出了現(xiàn)階段軟土路基的表層處理方法和深層處理方法,為軟土路基的施工提供參考。

　　關(guān)鍵詞：市政道路,軟土路基,處理方法,強(qiáng)夯法,排水固結(jié)法

　　引言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市道路新建改建以及道路維修工程規(guī)模不斷擴(kuò)大。目前我國(guó)已建成和正在修建的道路工程，很多區(qū)域路基為軟土路基。軟土層較厚，分布較廣，在軟土上修筑的路基因不均勻沉降或剩余沉降過(guò)大會(huì)產(chǎn)生局部或者整體剪切破壞現(xiàn)象，進(jìn)而造成道路結(jié)構(gòu)層的破壞，危害工程的安全。由于軟土路基給城市道路帶來(lái)的危害較大, 軟土路基的處理工作受到越來(lái)越多的關(guān)注，必須對(duì)其采取科學(xué)有效的處理措施，對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理，保證路基穩(wěn)定。

　　一、道路軟土路基的特點(diǎn)

　　在市政道路工程中，路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性與路基干濕狀態(tài)密切相關(guān)。由于路面寬、路基低、排水設(shè)施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基內(nèi)滲透、路基長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，導(dǎo)致路基軟化，軟土路基具有如下特點(diǎn)：

　　1.具有明顯的流變性。在剪應(yīng)力的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在固結(jié)沉降完成后，軟土還可能產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

　　2.壓縮性高，透水性差。由于水的自由滲透只能通過(guò)結(jié)合水以外的更小的孔隙，這樣就大大地降低了土的透水性能。

　　3.含水量較高、孔隙比較大。因?yàn)檐浲林饕烧惩亮＝M和粉土粒組組成，并含少量的有機(jī)質(zhì)，在不同地質(zhì)環(huán)境中沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。軟土一般含水量35～80%，空隙比為1～2。

　　4.抗剪強(qiáng)度很低。我國(guó)軟土天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa,有效內(nèi)摩擦角20～350。在荷載的作用下，如果軟土路基能夠排水固結(jié)，軟土抗剪強(qiáng)度將產(chǎn)生顯著變化。軟土排水固結(jié)速度越快，則其強(qiáng)度改善效果越明顯。

　　二、軟土路基問(wèn)題及其危害

　　1.強(qiáng)度及穩(wěn)定問(wèn)題。當(dāng)軟土路基的抗剪強(qiáng)度不足以承受路堤及路面外荷載時(shí)，軟土路基會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，造成路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺(tái)破壞。

　　2.沉降變形問(wèn)題。當(dāng)軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下產(chǎn)生過(guò)大的沉降變形時(shí)，會(huì)影響道路的正常使用。特別是產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí)，造成路面開(kāi)裂破壞，結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處差異沉降，引起橋頭跳車，涵身、通道凹陷、沉降縫拉寬而漏水;路面橫坡變緩、積水，從而引起路面損壞等等。

　　三、市政道路軟土路基表層處理方法

　　市政道路軟土地基的表層處理方法很多，根據(jù)不同軟弱地基的性質(zhì)采用不同的方法，各種方法具有多種處理效果。常用的軟土地基表層處理方法主要有表層排水法、強(qiáng)夯法、添加劑法、袋裝砂井法等。

　　1.表層排水法

　　如果軟土路基含水量較大而土質(zhì)較好，可以采用表層排水法處理，在道路路基填筑前，在地表開(kāi)挖溝槽，排除地表水以降低地基表層的含水量，為了使溝槽在施工中發(fā)揮盲溝作用，可以使用透水性良好的沙礫回填，縱向盲溝沿道路縱向開(kāi)挖，若埋設(shè)孔管，必須使用過(guò)濾材料保護(hù)。

　　2.強(qiáng)夯法

　　強(qiáng)夯法適用于處理填土、疏松無(wú)粘性土、非飽和粘性土和濕陷性黃土，該方法操作簡(jiǎn)便，大面積處理時(shí)較經(jīng)濟(jì)，但振動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)周圍有較大影響，是利用重物對(duì)軟弱地基進(jìn)行強(qiáng)夯，增加其密實(shí)度，從而提高路基地基承載能力和減少沉降。

　　施工前，對(duì)重夯地段測(cè)量放樣，確定夯點(diǎn)位置及間距。夯擊遍數(shù)為3遍，從兩側(cè)開(kāi)始向中部一排接一排進(jìn)行，每夯點(diǎn)連續(xù)夯擊4次。夯擊過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量夯沉量，當(dāng)后兩擊平均夯沉量為1～2cm 時(shí)，即可終止夯擊。軟土夯擊工藝及參數(shù)往往決定強(qiáng)夯法的效果，強(qiáng)夯夯擊遍數(shù)、夯點(diǎn)間距、夯擊順序都會(huì)影響到夯擊的效果，路基強(qiáng)夯平面布置大樣圖。

　　3.添加劑法

　　軟土路基的表層為粘性土?xí)r，可以采用在表層粘性土內(nèi)摻入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，使用較多的添加劑是生石灰、熟石灰和水泥，這類添加材料可以降低土壤含水量產(chǎn)生的團(tuán)聚效應(yīng)，而且會(huì)隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，從而增強(qiáng)上體的穩(wěn)定性。

　　4.袋裝沙井法

　　袋裝沙井法具有理論成熟，施工簡(jiǎn)易，造價(jià)低廉，質(zhì)量容易被控制等優(yōu)點(diǎn)。袋裝沙井法是固結(jié)排水法的一種，是在軟弱地基中設(shè)置若干沙井，在沙井上鋪砂墊層，再在砂墊層上鋪設(shè)土工布。通過(guò)增加排水措施，縮短排水距離，提高排水速度，并且降低了填土的內(nèi)部水位改善施工機(jī)械的作業(yè)條件，提高其承載能力。為了保證施工機(jī)械的通行，砂墊層一般結(jié)合表層排水以及敷墊材料使用，一般使用橫粗砂，當(dāng)使用透水性較差的粉土?xí)r，必須進(jìn)行妥善的處理。對(duì)于軟土路基層厚較薄，而且含水量較高時(shí)，可以采用此法。具體如圖2所示：

　　四、市政道路軟土地基深層處理方法

　　軟土地基深層處理的方法主要是排水固結(jié)法、水泥攪拌樁加固、振密法等。

　　1.排水固結(jié)法

　　排水固結(jié)法是利用在地基中設(shè)置的排水系統(tǒng)，通過(guò)布置垂直排水井，減少周圍地基土中的含水量，提高地基的密實(shí)度，增強(qiáng)抗剪能力，并采用加壓抽氣抽水滲電等措施，加速土基排水固結(jié)以及強(qiáng)度增長(zhǎng)，從而達(dá)到提高土基承載力、降低沉降的目的，適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖填土等飽和勃性土地基。飽和軟勃土在荷裁作用下，孔隙中水漫匿被排出，土的孔隙比減小，隨著超靜孔隙水壓力消散，有效應(yīng)力提高，土的強(qiáng)度增加。

　　2.水泥攪拌樁加固

　　水泥攪拌樁加固是利用機(jī)械設(shè)備將水泥噴入待處理的道路軟土路基內(nèi)，并不斷上下攪拌均勻，促使水泥與土發(fā)生水解水化反應(yīng)并形成凝膠體，最終形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體，從而提高了土體的整體強(qiáng)度，滿足路基使用承載力的要求，水泥攪拌樁根據(jù)施工方法可以分為濕法和干法兩種。濕法攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過(guò)機(jī)械進(jìn)行持續(xù)的深層攪拌，在路基深處將軟土和固化劑強(qiáng)力攪拌，形成有足夠的強(qiáng)度復(fù)合地基。水泥攪拌樁加固分為漿噴法和粉噴發(fā)，當(dāng)土質(zhì)的天然含水量大于30%、塑性指數(shù)大于10時(shí)一般采取粉噴法，因?yàn)橐话闱闆r下相同的攪拌時(shí)間內(nèi)粉噴法比漿噴法處理的軟基強(qiáng)度要高，但是漿噴法施工便利，容易控制施工質(zhì)量。水泥攪拌樁必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工，施工應(yīng)該控制鉆機(jī)下鉆深度、噴粉高程以及停灰面以確保攪拌樁有足夠的長(zhǎng)度，在噴粉接樁時(shí)，需保證噴粉重疊長(zhǎng)度大于1m，攪拌樁施工時(shí)，水泥的泵送過(guò)程必須連續(xù)，完成攪拌施工后，將鉆頭提離地面，開(kāi)啟空壓機(jī)，清除管道中的殘余粉體，然后樁機(jī)移向下一個(gè)樁位。

　　3.振密法

　　通過(guò)擠密或振動(dòng)使深層土迷失，砂樁是利用打樁機(jī)在松散的砂性土或人工填土中沖擊或振動(dòng)成孔并灌填砂料后形成的樁體。在成樁過(guò)程中，由于以周圍砂性土產(chǎn)生了擠密或縝密作用，從而提高了周圍土體的密度，改善了地基的承載性能和整體穩(wěn)定性，減少了地基的沉降量，消除或部分消除濕陷性或液化性，擠密砂樁最初主要用于機(jī)密沙土地基，隨著高效能專用機(jī)具的出現(xiàn)，又逐漸用于可液化粉土地基的加固。近年來(lái)，通過(guò)與預(yù)壓法聯(lián)合使用，成為一種極為廣泛的地基處理方法。

　　結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)以上分析，可見(jiàn)軟土路基處理方法有多種，因此在施工中要根據(jù)路基地基的實(shí)際情況，選擇合理的處理方法，不僅提高軟土路基的質(zhì)量，增加承載力和穩(wěn)定性，還可以加快施工工期，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。總之，軟土路基處理因素復(fù)雜，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)、地材、人力物力和機(jī)械設(shè)備能力等，確定合理的低級(jí)處理方案。

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