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软土地基道路沉降的处治方案探究

  • 来源:基础工程网
  • 发表于:2019-04-28 16:15:50
  • 点击:282

软土地基由于其本身含水量高,分子间隔空隙较大,以及压缩性小,排水量差的特点造成交通工程道路施工的重要困扰。面对软土地基道路沉降的问题,我们应采取积极地举措如通过加筋固基,真空预压,置换填土,灌浆,强夯等手段提高道路的耐受力,持久性。以促进我国交通行业的快速发展,保障人民交通通行,车辆运行的安全,进而促进国家经济又好又快发展。 

  1软土地基道路沉降 

  软土地基是指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、泥炭以及松散砂等构成,强度低,压缩量较高的软弱土层。软土地基是工程施工,道路建设中技术含量需求最高,施工难度最大的地基种类。 

  软土地基由于其含水量大,压缩性高等自身特点,很容易发生上方公路道路沉降,路面断裂,边坡失稳等问题,而这些问题的发生则影响着过往车辆,行人的安全,成为道路的安全隐患。对软土地基概念的探究,就是为了从根源上了解其发生原因,发生规律进行寻找出解决之法,提高道路承载能力以及道路路段的稳定性。保障人民安全,促进社会和谐。 

  2软土地基道路沉降的原因 

  2.1地质条件水文条件恶劣 

  水文地质条件最为重要的问题就是地下水的运动,还包括土质的松软程度,排水量的大小以及膨胀风化的快慢。恶劣的地质条件和水文条件会严重影响道路的施工以及道路在使用中的承受能力。 

  如果地基土质松软,当道路上方承受压力时,就会使土质分子压缩,土质密度增大,分子空隙减小,进而导致道路下沉;如果水文地质中的地下水过于丰富,那么土质层一定会有高度的含水量,一旦上方公路受到压力,就会使下方土质中的含水排除,导致侧向变形,严重时会产生道路裂缝。 

  2.2修建公路时降水量大,气候湿润 

  水,是修建道路,维护路面最大的敌人。在修建公路时,降水量过大会导致施工进度减慢,施工成本增加,尤为重要的就是,大量的降水会使地基内存水,虽然在道路修建过程中,施工单位会在周围预先准备好排水沟和排水槽,但是,地基中依然会存在大量的积水。针对此问题,施工时企业单位一般会采取“石灰粉调和“的方法,但这就大大增加了成本预算,一些企业会为追逐蝇头小利而采取放任的态度,导致公路在使用中出现道路沉降的问题,危及交通安全。 

  2.3防水排护等道路设计不合理 

  道路施工中的防水排护主要是指排水沟,排水槽的设计,边坡率的比值合理等等。由于我国交通行业,道路施工的技术还在发展过程中,很多专业的技能还不能完善的掌握,因此就会存在排水沟设置不合理,边坡率的比值过大或是过小的情况,导致道路沉降。 

  2.4道路的施工质量不符合标准 

  我国的交通行业技术人员良莠不齐,施工企业有好有坏,所以,在道路施工中,常常会产生施工质量不符合国家标准的“豆腐渣工程”。由于施工单位的偷工减料,以及不够专业的技术水平,会使道路工程的安全出现严重隐患。尤其是道路施工,往往会在短时间内产生道路裂缝,道路不平,道路下沉的问题,影响人民的行走安全,车辆的交通安全,进而会导致重大的交通事故,危机民众生命。 

  3软土地基道路沉降的特征 

  3.1地基下沉幅度大 

  软土地基由于其地质土层过于松软,当道路受到向下的压力时,会很自然地发生地基土层形状变化,向下沉降。因为含水量过高,受到压强时水被排出,因此,相较于其他地基,软土地基的道路沉降幅度会更为巨大。 

  3.2侧向变形,边坡失稳 

  软土地基道路沉降另一个显著特征就是侧向变形,边坡失稳。由于软土中含水量较大,导致道路上方遇到压强时,大量的含水回向侧方土地挤压,造成地基纵向变形,边坡率发生改变,边坡失稳。 

  3.3沉降距离大,但沉降速度缓慢 

  由于软土地基中的土质颗粒较小,所以颗粒间的缝隙就会变小,导致含水渗透量低,沉降速度缓慢。形成沉降距离大,但是沉降速度慢的情况特征。 

  4解决软土地基道路沉降的方法 

  4.1真空预压法 

  真空预压法的实施较为简单,工序较短,所需材料少,成本低。它是指在地质松软的地基范围内铺设砂垫,在砂垫上方用密封膜覆盖,使之与空气隔绝,在砂垫下方铺设塑料排水板,然后利用真空装置进行抽气,使地基更加坚固。在软土地基范围非常大时,可以利用真空预压法辅助道路施工,不仅能够利用砂垫与密封膜之间的气压差提高软土地基的承载量和耐受力,还能够节约成本,降低施工难度,加快施工进程。是解决大面积软土地基道路沉降的最好方法。 

  4.2固化剂法 

  固化剂法是指利用固化剂使之与软土进行搅拌,发生一系列物理现象,化学现象,达到提升软土强度,增加软土硬度,提高道路耐受力,防治或救治软土地基道路沉降的效果。由于固化剂成本较高,操作复杂度较大,因此固化剂法只能在填料难度低的小范围使用。文章对于固化剂法解决软土地基道路沉降问题,主要介绍混凝土固化剂的有效应用。混凝土固化剂是一种环保,无毒,不燃的高科技化学致密剂,它能够提高松散土质的粘结性,对于软土地基起到固化,紧密,防水的作用,使道路地基更加坚固,解决软土地基道路沉降的问题。 

  4.3强夯法

  强夯法是指利用大锤重凿的方法缩小软土地基中的分子空隙,利用强大的冲击力和压力将软土中的水分抽离出来并设置排水通道将水排出,强夯法能大大提高土体的凝固速度,加强道路承受力,解决软土地基的道路沉降问题。强夯法的施工首先要清理施工场地以及撤离无关人员,其次,要通过科学的计算找准夯点,进行起重机的降落,通过不断地夯实反复提高软土密实度。强夯法主要应用于有大块碎石类的软土土质,有利于增强土质饱和度,解决道路沉降。 

  4.4灌浆法 

  灌浆法是指用气压,液压把某些能固化的浆液注入天然的和人为的裂缝或孔隙中,以改变分子的结构组合形式。灌浆法适用于地基下沉幅度大,切口深的情况。灌浆法一般采用砂石,软粘土或是黄土作为浆液主剂来进行注入。在我国建筑行业道路施工时,灌浆工程主要采用水泥作为原材料,为了增强道路稳定性,节约灌浆成本,往往在使用水泥的同时还掺入煤灰,粘土等材料改善水泥的浆液性质,解决软土地基的道路沉降问题。

  5结束语

  综上所述,在道路施工前,应该充分调查地质状况,选取最优策略地基方法。面对软土地基道路沉降的问题时,根据不同的情况实施不同的处理方法。比如面对填量不大,更换填料难的条件应使用固化剂法,路基下沉幅度较小,在十厘米以内的情况下使用粉喷桩法等等。作者在文章论述中存在不足之处,希望在未来,更多业内人士关注软土地基道路沉降这一问题,使解决道路沉降问题的方法不断探索,不断发展。 

  参考文献 

  [1]史丽然.浅议公路软土地基的处理[J].科技风,2011(17). 

  [2]段雨德.探讨市政道路软基处理方法[J].中华民居(下旬刊),2014(10). 

  [3]李伟.分析道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].门窗,2014(12).


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