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公路软土地基简述

时间:2020-10-21
    我国公路职业标准对软土地基界说是指强度低,紧缩量较高的脆弱土层,多数含有必定的有机物质。日本高等级公路规划标准将其界说为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物安稳性差且产生沉降的地基。
 
    日本标准还对软土地基做了分类,提出了类型概略判别标准。在给出软土地基界说时指出:软土地基不能简略地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研讨填方及构造物的品种、形式、规模、地基特性的根底上,判别是否应按软土地基处理。
 
    软土路基的处理的意图是进步该段公路路基的安稳性和承载能力。
 
    软土
 
    软土是指沿海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、紧缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、紧缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时刻长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特色。
 
    危害后果
 
    软土地基的性质因地而异,因层而异,不行预见性大。在规划、施工过程中,稍有疏忽就会呈现质量事端,常见的事端有:
 
    (1)勘察规划不详细或不精确,导致对应该作软基处理的地段未作处理规划,此类工例不少,世界银行贷款项目也存在此类现象。
 
    (2)已知是软土地基,可是未做好软土地基处理,形成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道.因为高填土引起线外土地隆起,民房受损.路基难以安稳,只好添加桥梁长度,建成后一段时刻,依然呈现锥坡不均匀下沉,又做了处理,现已改建新桥。中山县附近的狮窖口桥,原规划是拱式桥跨,台背填土较高.因为高填土的推力效果和地基严峻下沉,使桥台被推坏,拱体损伤,新路旁的老公路被挤移,将一条近10m宽的水沟填塞,路外厂房和民房受损,迫不得已改动桥型(原拱桥拆掉重建梁桥),增大桥长,下降路堤。
 
    (3)尽管作了软土地基处理,可是办法不力,施工不妥形成路堤失稳。珠海南屏桥引道,尽管软土选用砂并结合分级加裁预压处理,路堤填土高度7m,南岸砂井施工完成后,仅填土到2.5m高(第一级加载)时就产生损坏,北岸在第三级填土完成时产生损坏。填土完成也产生损坏。经开挖剖析,原因是地质资料不精确,填土速度过快,后加的反压护道又堵塞了砂垫层的排水通道。最后采纳了挖深边沟排水(挖边沟时,原路堤底有很多的水流出),用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。
 
    (4)堆料不妥,未按规则分层填筑,填土过快,碾压不妥,形成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道,原规划对软基都作了袋装砂并结合砂垫层加固处理,因为投资限制,大部分路段的处理被撤销。在施工过程中,有几处路堤产生滑塌现象,通车后整个路段不均匀沉降显着。主要原因是堆料不妥,未按规则分层填筑,也未作施工观测,填土过快,碾压不妥。其填料选用开山石渣土,其中合有大块石,运料没有做到均匀卸土,合理分层,而是堆成厚层用强振碾压,使强度很低、灵敏度很高的软土地基遭到损坏。末作加固处理但按规则施工的路段,尽管后来沉降较大,但没有产生损坏。
 
    (5)扰动"硬壳层"或填筑不妥,使"硬壳层"遭受损坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,被称为"硬壳层"。"硬壳层"可以起到承重和分散应力效果,运用好"硬壳层"关于削减工程投资是有意义的。有的地区乃至认为,有"硬壳层"存在的软土地基,宁可不作软土地基特别处理,充分运用"硬壳层"的分散应力效果,采纳预压办法,以保持填筑路堤的安稳。但若对"硬壳层"的勘察、运用作业做得不好,则达不到顶预想的效果。
 
    (6)因为台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤效果,引起桥台产生变位以至损坏。在软土地基上的桥台,根底不论是用支承桩或是冲突桩,因为台背填土引起软土层产生较大的沉降,对桥台及桩根底产生纵向推挤向河中方向和负冲突力效果,轻则使桥台产生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩,这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象呈现不少给工程的发展和完工后的运用带来晦气影响。主要问题是:台背填土引起桥台向桥跨方向产生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按规划图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;因为负冲突力效果,引起桥台下沉。
 
    处理办法
 
    现在,在公路工程中处理软土地基主要选用以下几种办法:
 
    堆载预压法
 
    该法是在工程建造之前用大于或等于规划荷载的填土荷载,促使地基提早固结沉降以进步地基的强度,削减工后沉降。当强度指标到达规划要求数值后,卸去荷载,修筑路途路面。经过堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。运用路堤填土作为堆载,本钱较低。施工填筑时宜选用分层分级施加荷载,以操控加荷速率,防止地基产生剪切损坏,到达地基强度慢慢进步的效果。该法原理较老练,施工简略,不需要特别的施工机械和资料。因为该地区软土固结系数小,故软土的排水固结时刻较长,因而工期较长。如施工时刻答应,可单独运用;如工期紧,可结合其它办法一同运用。
 
    真空预压法
 
    真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地上铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使其与大气阻隔,经过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空设备进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜表里产生气压差,气压差即转变成效果于地基上的荷载,地基不会产生剪切损坏,这对软土地基是有利的。该办法不需要堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时刻,省去了很多堆载资料,所运用的设备及施工工艺均比较简略,无需很多的大型设备,便于大面积施工。
 
    反压护道法
 
    该法是指在路途主路堤两边,填筑必定宽度和高度的护道,以期到达路堤安稳的一种办法,它主要是起抗滑的平衡效果,使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填土高度的1/3~1/2。这种办法处理软土地基,对解决路基安稳是有用的。该法不需操控填土速率,可以机械化快速完成路基填筑,但运用该法处理地基,土方量大、占用土地多。
 
    水泥土拌和桩法
 
    水泥土拌和桩是胶结法处理软土地基的一种,它运用水泥或石灰等资料作为固化剂的主剂,经过特制的深层拌和机械,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体)强制拌和,运用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土固结成具有整体性、水安稳性和必定强度的地基,以到达进步地基承载力、削减地基沉降量的意图。其地基应视为复合地基,桩土共同承担荷载。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,办法容易掌握,处理深度较大等优点。
 
    换填垫层法
 
    当脆弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的脆弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它安稳性能好、无侵蚀性的资料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为2~3m,假如脆弱土层厚度过大,则选用换填法会添加弃方与取土方量而增大工程本钱。考试大公路监理师
 
    强夯法
 
    关于孔隙较大的地基及含水量在必定范围内的脆弱粘性土地基,可选用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能效果下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体孔隙紧缩,夯击点周围必定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺畅排出,土体敏捷固结。强夯后地基承载力可得到必定的进步,紧缩性可下降200%~1000%。
 
    加筋路基法
 
    关于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当选用土工布垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,添加了侧向束缚,从而下降应力水平,加强了路基刚度与安稳性,进步了路基的水平横向排水,使荷载均布。选用土工布覆盖摊铺,既进步路基刚度,也使边坡遭到维护,有利于排水,添加地基安稳性。
 
    此外,在确定地基处理办法时,还要留意节约能源。留意环境保护,防止因为地基处理对地上水和地下水产生污染,防止振动噪音对周围环境产生不良影响等。
 
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