城市道路工程软土路基施工工艺

城市道路工程软土路基施工工艺

城市道路工程软土路基施工工艺【摘要】随着沿海城市经济的快速发展，对沿海地区附近的路基要求也不断扩大。经常会遇到软土等不良地基，对施工技术提出了比更高的要求。本文结合多年工作经验，详细分析了软土对路基施工的影响，探讨了道路工程软土路基处理技术及应用，以供相关人员参考。【关键词】城市道路；软土路基；处理1软土特性软土是指沿海的滨海相、三角洲相、河流相、湖泊相、谷底等地含水量高、压缩性高的淤泥和淤泥质土，主要是抗剪强度低、孔隙比大的细粒土。软土主要分布在湿地等潮湿地区，承载力、固定性较差，是道路工程施工的主要制约因素之一。大量的研究和实践表明，软土具有以下共性：a）含水量较高、孔隙比较大；b）具有触变特征；c）具有明显的流变性；d）高压缩性；e）低强度；f）渗透性小；ng）不均匀性。2软土路基常用的加固方法2.1粉喷桩处理粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。水泥粉喷桩是一种经济、有效的软土地基处理方法，专用的粉喷射搅拌机，将水泥用压缩空气喷入软弱地基深部，凭借搅拌机的旋转叶片与原状土强制混合，吸收周围水分，粉体与土体经过一系列的物理化学反应形成具有整体性、稳定性及相当强度的加固柱体。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。2.2灌浆法灌浆法利用压力或电化学原理通过注浆管将加固浆液注入地层中，以浆液渗入土粒间或岩石裂隙中的水分和气体，经一定时间后，浆液将松散的土体或缝隙岩体胶结成整体，形成强度大、防水防渗性能好的人工地基。劈裂灌浆技术已取得明n显的发展，尤其在软弱地基中，这种技术被越来越多地只作为提高地基承载力和消除建筑物沉降的手段。有些发达国家已经在灌浆施工过程中开始应用电子计算机检测系统，从而使其能够准确的收集各种重要参数，这样不仅提高了工作效率，而且还能够更清楚地了解灌浆的整个过程。2.3砂垫层砂垫层是将建筑物基底下一定深度的软弱土层挖除，然后回填砂、石，夯实至要求的干密度，从而实现地基处理的目的。砂垫层采用机械或人工夯实时，均不应少于3遍，并压至不松动为止。砂垫层施工温度要高于0它。砂垫层铺平后，应洒水湿润，并宜采用机具振实。2.4塑料排水板塑料排水板处理地基主要是通过塑料排水板将地基中的水排除，从而使作用于土颗粒的有效应力得以增加，进而使地基固结沉降的速度得以加快，最终达到提高强度的目的。采用塑料排水板来加固软土地基具有以下优势：a）充分利用其较好的滤水性，顺利地进行排水，确保排水效果；b）具有良好强度和延展性的材料，对于地基变形能力能够得以满足，且对排水性能也没有任何影响；c）排水板断面尺寸小，施打排水板过程中对地基扰n动小；d）插板施工也可在超软弱地基上进行；e）施工快，造价低。3工程实例在我国内陆长江中下游地区，湖泊或者河流谷地广泛分布着软弱粘性土，软土具有天然强度低，压缩性高，透水性小，固结时间长，流变特性显著等特点，在此类土上修建道路，由于软土地基的固结和剪切变形，路基将产生很大的沉降，且变形持续时间很长，这是由于软土具有蠕变特性，其变形的过程为软土固结蠕变耦合的过程。从工程实际出发，采用有限元软件ABAQUS对堆载预压软土路基固结度进行计算，并与三维固结理论计算及根据实测孔隙水压力推算软基固结度进行对比，分析结果表明，考虑蠕变的模型计算的固结度具有更高的准确性。本工程采用塑料排水板对软土路基进行加固处理，要求将各处理区场地整平后，在滩涂面上铺设一层土工布和碎石垫层，再插打塑料排水板，此类软土的固结应属于三维固结课题oTerzaghi单向固结理论自20世纪30年代就逐步推广到三维课题中去，所采用的一个基本假定是：土体受荷后初始的孔隙水压力分布完全由弹性理论计算所得总应力决定。根据该理论计算固结度时，没有考虑土体蠕变对孔隙水压力变化的影响，土n层总的平均固结度理解为径向平均固结度和竖向平均固结度共同作用引起的。从一次加载到下一次加载孔隙水压力都经历了一个“增长f消散f增长f消散”的过程，随着时间增长，超静孔隙水压力是不断降低的，说明附加总应力在不断向土体有效应力转化，土体固结过程明显，孔压开始消散时消散速率较快，随时间的推移孔压的消散速率减慢，在后期孔压趋于稳定，主要原因是超静孔隙水压力接近消散时，水力梯度是相对较小，孔隙变小，渗透系数变小，流速小，说明土体固结度进一步增长，地基逐步达到了稳定状态。4软土路基处理方法及分析4.1振密、挤密法其原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使路基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。4.2排水固结法此方法的基本原理是软土路基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。给软土路基附加压力并且配合内部排水，就加快了软土路基的排水速度，加快软土固结的处理方法称为排水固结法。4.3反压护道法在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道，在路堤两侧填筑n一定高度和宽度的护道，控制路堤下的淤泥或淤泥质土向两侧隆起而平衡路基的稳定。4.4水泥土搅拌桩法水泥土搅拌法是把水泥浆（粉）与被切碎了的地基土强行原位搅拌均匀，通过水泥浆（粉）与土颗粒间的一系列物理化学作用和一定的时间过程，逐渐固化硬结成水泥土桩柱体，桩与土组成复合地基。水泥土搅拌桩法科分为深层搅拌桩（湿法）和粉体喷搅桩（干法）两种，湿法主要用水泥浆和地基土搅拌成桩，干法用水泥粉和地基土搅拌成桩。4.5换土垫层法换填垫层法使用于处理各类浅层软弱地基。当在建筑范围内上层软土较薄，可以采用全部置换处理。对比较深厚的软土，只用垫层局部置换。采用换填垫层全部置换厚度不大的软弱土层，可取得良好的效果。在许多工程实例的经验表明，采用换填垫层时，对深厚软弱土层，不应采用局部换填垫层法处理地基。对于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴，都可以采用换填法进行地基处理。在这种局部换填处理中，保持建筑地基整体变形均匀是换填应遵循的最基本的原则。4.6加筋路基法加筋法路基法常用于公路路堤的加固，在地基处理中，加筋法可用于处理软弱地基。地基处理中，加筋法可用于处n理软弱地基。高路堤填土适当采用土工布垫隔，这样不仅对软基和路基的侧向位移有了一定的限制，而且使其侧向约束也增加了，进而使应力水平得以降低，路基刚度和稳定性也得以加强。总而言之，加筋路基法即加快了工程进度，又大大地降低了工程造价，经济效益显著。5结语近年来，我国在不断扩大基建规模，在实际的土木工程建设中，如建筑、铁路等建设过程中，会遇到越来越多的地基问题，由此可见，解决不良地基问题仍然是建设的关键问题，如在城市道路建设过程中，遇到湿土和软弱地基这样的问题是必然的，为了能够进一步满足建筑构造物的实际需求，必须对这些地基问题进行处理，确保其能够达到相关的规范要求。参考文献：[1]于坚.公路软土路基处理方法及质量监控探讨[J].广东科技，2008,(10)：177-178.[2]王立中，李亮，樊云龙.高速公路软土路基处理方法分析[J].安徽建筑，2007,(5)：85-86.[3]i甚军.脱硫灰改良路基软土特性研究及工程应用[D].南京：河海大学，2007.[4]鲁敏芝.软土地基承载力参数相关性与地基处理方案优化研究[D].广东：中南大学，2007.n[1]黄叶全.灌浆法在加固处理软路基中的应用[J].安徽建筑，2007(1)：54-55.[2]王彦清.公路工程软土路基处理方法选择[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2007,(2)：33-37.