所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2013-02-25 09:11 熱度:
摘要:近年來,隨著我國城市化進程的不斷加快,城市交通量不斷增大,對城市道路改造提出了新要求。路基承載著路面傳來的荷載,堅固而又穩定的路基為路面結構長期承受汽車荷載提供了重要的保證。路基工程施工質量的好壞對道路工程的整體質量有著直接影響。如果路基強度較低,則很容易出現路面斷裂、沉降等現象,為交通運輸埋下事故安全隱患。由此可見,在城市道路改造工程中,對于軟土地基的有效處理是設計以及施工中所必須要解決的關鍵問題。本文結合筆者的實踐經驗,分析了現階段城市道路改造軟土地基的幾種有效處理方法,并就城市道路改造軟土路基處理提出了幾點建議與看法,以供同仁參考借鑒。
關鍵詞:城市道路,道路改造,軟基處理
引言:路基處理是城市道路改造工程中重要的一部分,在一定程度上決定了道路的質量,尤其是軟土路基的處理至關重要。在施工過程中,若軟土處理方面存在質量問題,在工程投入運營使用之后,軟土路基在上部填土荷載以及車輛荷載的作用下往往會出現不均勻沉降,引發橋頭跳車、路面不平整和開裂損壞等問題。因此,在實際道路改造中,必須要結合工程的實際情況,采取有效方法對軟土路基進行有效處理,為工程整體質量奠定堅實基礎。
一、 概述
軟土是淤泥和淤泥質土的總稱。它主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的。
這類土天然含水量和壓縮性較高,其抗剪強度較低,土層層狀分布復雜,強度及穩定性差。當軟土路基的抗剪強度不足以承受填土荷載及路面外荷載時,常常引起地基不均勻沉降,造成路堤塌方、失穩及橋臺破壞,甚至路基可能會隨著軟基一起產生滑移,引起公路路面的整體破壞,影響道路的正常使用。
二、 軟土路基成因與判別
一)成因
路基干濕狀態對路基的強度及穩定性有著直接的影響,它主要取決于土中的含水量。公路路面寬、路基低、排水設施不合理等會造成排水不暢,進而導致雨水和生活污水向路基內滲透,如果路基長期處于潮濕狀態,加上軟土本身水穩定性差,極易使路基發生軟化。
二)軟土路基判別
一般情況下,可以采用彎沉測定法對軟土路基進行測定:
首先要對相對完好的砼板塊進行編號,并且要采用兩臺5.4m貝克曼梁及一臺BZZ-100標準車,按每車道雙向往返檢測。選取位于路面橫縫、斷縫附近的板角等荷載最不利位置作為檢測點,將主測點置于板橫縫前10cm,副測點則應在橫縫后10cm,準確測定其彎沉。
測定的平均彎沉值反映了原結構的承載能力,彎沉差反映著道路改造加鋪瀝青后路面反射裂縫出現的機率及其嚴重程度。總的來說,造成原結構承載力不足主要有板底脫空、基層強度低和軟土路基三個方面的原因。對此,我們可以采用排除法判別軟土路基。如果平均彎值處于20-45范圍內,則要進行壓漿處理。如果平均彎值大于45時,通常情況下先要將砼板打裂壓實,確保其與基層緊密結合后進行復測,如果仍舊大于45,則表明基層強度嚴重不足或屬軟土路基。這時就要將路面結構挖除,通過路基頂面彎沉的檢測,或者通過路基土的干密度、天然含水量來綜合判定。
三、 城市道路改造中軟土路基處理方法
在城市道路改造工程中,對軟土路基的處理有多種方法。在實際工程應用中,應結合工程的實際情況,本著經濟合理的的原則,采取有效的方法進行處理。
一)換填法
這種方法在實際施工中應用較為普遍。該方法主要是采用砂、碎石、礦渣等材料置換路基中一定深度范圍的軟土層,并且進行分層壓實后作為基底墊層,以此達到良好的處理效果。一般情況下,這種方法主要用于處理軟弱地基和濕陷黃土地基以及膨脹土地基,優選粗粒土作為置換材料。其最大有效處理深度為3 米,在實際施工中要依據承載力來確定最終的換填深度。
二)強夯法
所謂強夯法,就是指用10t 以上的重錘自10m 以上的高度下落夯擊土層使地基迅速固結,進而有效提高軟弱地基的承載力的方法。這種方法通常用于非飽和、粗顆粒含量較高的土質,對于飽和度較高的粘性土處理效果不顯著,淤泥和淤泥質土地基處理效果最差。
三)排水固結法
排水固結法就是在路堤底部地面上鋪設一層砂層作為排水層,隨著填土過程中荷載的逐漸增加,使軟土地基排水固結滲出的水順其排出。砂墊層的厚度通常為0.6-1.0m。此外,還要填一層粘性土避免水返上路基。這種方法較多的應用于大面積軟土地基的處理,節約成本且具有良好的處理效果。
現階段,在城市道路改造中,對于軟基的處理常常采用這種方法。在施工中,可以采用各種不同長度和間距的袋裝砂井與砂墊層相結合,經濟合理且效果良好又有效。除此之外,也可以采用直徑30~40cm 或更小一些的砂樁或碎石樁,但這種方法成本較高。
四)攪拌法
所謂攪拌法主要是在土中摻入水泥漿或者是水泥、石灰等能夠固化的漿液或材料,經攪拌固化之后,在地基中形成柱狀固化體,并與周圍的土體組成復合地基,進而提高地基的承載能力。該方法對于松散砂土及砂礫石、欠固結沖填土和含水量較高的地基具有明顯的效果。
五)加載預壓法
這種方法主要是在路基頂面加載重量等于或大于路面結構層的土方,從而促使軟土地基固結沉降,進而達到一種穩定狀態,切實提高地基強度,避免由于不均勻沉降而導致的路面及周圍建筑物的破壞,這種方法很少單獨使用。
在實際工程中,應結合工程的實際施工需要,并綜合考慮經濟等各方面的因素,采取有效的處理方法,也可同時采用多重處理方法,確保達到良好的處理效果。
六)地基加筋處理
這種方法主要是采用不同的加筋材料與土體相間成層作為地基,逐層鋪設土工合成材料與砂石等組成的加筋墊層來做地基持力層,進而有效地提高地基的承載力。
四、 建議與看法
在對軟土路基進行處理之前,首先要明確軟土地區的實際地質情況,然后根據具體的地質情況合理地制定處理方案,在保證切合當地實際情況的同時又要兼具經濟合理性。
此外,對于施工所需的建筑材料要進行嚴格的審查,確保其質量和數量滿足施工的實際需求。此外,施工機械的數量、規格、性能也都要符合設計及施工質量標準的要求。在施工過程中,必須要嚴格按照施工工序及相關技術規范和操作要求,確保工程質量,切實提升地基承載力。
另外,對于老路基部分的處理,必須要采取措施做好對良好路基的保護。對于土質不好或已經滲水的潮濕老路基,穩定性極差,應采取換土或抬高路堤的方法,使其遠離地下水侵蝕,或者隔離地下水,保證土基干燥,并且要采取措施保證兩側邊溝排水的通暢。
結語:
綜上所述,在城市道路改造工程中,加強對軟土路基的有效處理對于提高道路的整體質量具有重要意義。現階段,對于道路軟土地基的處理方法有許多,且各有利弊,在實際處理過程中應綜合考慮其經濟性及處理的效果并結合工程的實際需要加以合理選用。隨著科技水平的不斷提高,相信會有更多的、更經濟、更方便有效的方法供我們選擇使用,為城市道路路基的處理提供更高的技術保障。
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文章標題:城市道路改造中的軟基處理
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