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公路軟土地基處理方法探究論文
【關(guān)鍵詞】公路軟土地基;處理方法;研究
【摘要】本文根據(jù)某公路段軟土地基的資料,對軟土地基的處理方法進(jìn)行了一些有益的探索。
1軟土地基的辨認(rèn)
軟土地基的確認(rèn)是一項比較容易引起爭議的工作,我們在具體施工時決定用量化的試驗指標(biāo)來控制和確認(rèn)。在確定軟土?xí)r要查明軟土及與之共同存在的一般土層的成因、類別、范圍、物理力學(xué)性質(zhì)和必要的化學(xué)性質(zhì),以便采取經(jīng)濟有效的處理措施。既可降低造價,又能確保質(zhì)量、縮短工期。由于各省區(qū)各公路工程的軟土成因不盡相同,因此會同樂監(jiān)理和業(yè)主確定了切實可行的鑒別方法,對本路段的主要軟基取樣并進(jìn)行了試驗分析,根據(jù)實驗檢測數(shù)據(jù)分析可得出以下規(guī)律:
1.1土質(zhì)的影響一般天然細(xì)粒土的天然密度在1.60~1.75g/cm3之間,而水又是不可壓縮的,密度遠(yuǎn)小于土的天然密度,所以對于同樣的土質(zhì),含水量的增加必然導(dǎo)致土體干密度的減小,這也就意味著作為路基填料時其壓實度的降低,這對地基成型后的強度和穩(wěn)定性有重要的影響。
1.2液塑限的影響由以上結(jié)果分析,液塑限對軟基的斷定并非必然的聯(lián)系,只要含水量控制得當(dāng),在透水性較好的砂礫料緊缺地段,用高液限土作路基填料也可取得很好的效果。事實上,在本工程中,我們遇到了相當(dāng)多的高液限土(約為60%),考慮到該工程為二級公路,壓實度要求僅為94%左右,為降低工程造價我們采取了分段開挖晾曬、換位填筑路基的辦法,將軟土全部挖除晾曬換填,考慮到路基耐久性的要求,只是在換填段增加了30~50mm厚的砂礫料墊層,這樣既解決了軟土路段的交通問題,又避免了大量的土方調(diào)運,縮短了工期,降低了造價,取得了很好的綜合效益。當(dāng)然,高液限土(wl>50%)是一種不適宜材料,擊實試驗表明液限大,最佳含水量也較大,自然對應(yīng)的最大干密度就會較小,一般高液限粘土的最大干密度為1.55~1.65g/cm3。
1.3孔隙比的影響孔隙比與含水量有較大的關(guān)系,其公式為e0=Gω(1+ω)/-1,其中ω為水的密度,G為土粒比重,為天然密度,ω為含水量。若ω較大將導(dǎo)致分母較小,必然導(dǎo)致e0較大。對于同種類別的土質(zhì)(G近似恒值),可以說ω較大程度地決定了e0的大小。本工程資料中顯示,其采用的是荷蘭輕型觸探儀來鑒別軟土。使用方法:開溝清表30cm厚之后的連續(xù)第3個晴天,現(xiàn)場測試地基,當(dāng)滿足Cu≥25kPa時即為軟土深度,軟基探測每斷面間距10m,布置5個測點,或以5m×5m方格網(wǎng)“十”字角點作為觸點。在實際使用中荷蘭輕型觸探儀對較深軟土的適應(yīng)性并不太好,很典型的軟基,若深度超過1.5m,荷蘭觸探儀就處于失效狀態(tài),因為軟泥對探桿的吸附作用已經(jīng)成為不可忽略的因素。
2實際施工中軟土地基的處理
2.1挖除換填碎片石方法對于深度不太大的軟基工程,在路堤范圍內(nèi),將需要處理的軟土挖除,動力觸探合格后,用碎片石換填,可采用分段挖除,分段分層回填的方法。用于換填的石料強度應(yīng)不小于15MPa,分層厚度不宜大于30cm,石料最大粒徑不應(yīng)大于層厚的2/3。依據(jù)規(guī)范,分層回填的碎片石應(yīng)碾壓合格,表面石塊嵌擠緊密無松動,用鎬刨不動,一般采用激震力320kN以上的壓路機強震碾壓無輪跡。
2.2對于較深的軟基挖除換填工程量太大,資料顯示,施工方采用了粉噴樁。粉噴樁主要是以粉體物質(zhì)作加固料和原狀土進(jìn)行攪拌,經(jīng)過理化作用生成具有較高強度的混合柱體,促使整個路堤產(chǎn)生足夠的強度。一般采用水泥作為固化劑,最好用Po32.5級普通硅酸鹽水泥,要依據(jù)施工時間選用水泥初終凝時間合適的水泥,防止未成型即已凝固。試驗室應(yīng)重點對水泥劑量進(jìn)行監(jiān)控,重點保證均勻性。我們配制了3%~8%的水泥劑量試驗,發(fā)現(xiàn)3%水泥幾乎不能使軟泥固結(jié),6%劑量能滿足要求。但是室內(nèi)配比不能完全代替施工情形,因此應(yīng)該跟蹤檢測,應(yīng)對7d樁監(jiān)控。對于不合格樁,應(yīng)在原樁邊上補樁,新樁與舊樁凈距>20cm。如出現(xiàn)較多不合格樁應(yīng)查找原因,進(jìn)行改正。
2.3拋石擠淤用于存在多處魚塘和常年積水的洼地。這些地方,軟土層位于水下,更換土壤較為困難,或者基底直接落在含水量極高的淤泥中,土壤稠度遠(yuǎn)超過液限,透水性差、天然含水量大、壓縮性高,且這些地方大多為高填方路堤,若對軟基不加任何處理或處理不當(dāng),往往會導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過量沉降,造成公路不能正常使用。對于厚度較薄,表層無硬殼,片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為3~4m的軟土,采用拋石擠淤法效果最佳。當(dāng)路堤較低且淤泥層較厚時,為增加換土高度,可用挖掘機自一端向另一端或由兩端向中間逐段挖除上部3m左右的軟泥并外運,挖除段落的長短,以挖掘機能夠工作的最大水平距離為準(zhǔn),挖除一個段落后,即可進(jìn)行拋石。拋擠時,沿路中線向前拋填,再向兩側(cè)擴展。當(dāng)軟土地層橫坡陡于1∶10時,應(yīng)自高處向低側(cè)拋投,并在低側(cè)邊部多拋投,使低側(cè)邊部有2m寬的平臺頂面。拋石達(dá)到地表常水位以上50mm時,在拋石回填的片石頂面上,鋪10~30mm厚碎石墊層(砂礫墊層)并整平壓實。整個路段鋪筑碎石墊層(砂礫墊層)并平整壓實達(dá)到要求后,即開始路堤的正常填筑。拋石擠淤時,由于各處沉降不一致,從而在路堤下面殘留部分軟土,完工后,則會產(chǎn)生不利的不均勻沉降,因而必須注意墊層鋪筑后的壓實,以使淤泥擠出,減少這種不利影響。
參考文獻(xiàn)
1郭良.淺談古離線二級公路軟土地基的處治方法[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006,(14)
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