道路(dào lù)軟基處治方法

摘要:根據軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置,可采用表層處理法、置換法、加載法、豎向排水法四種方法(method)進行軟基處理。本文介紹了這四種方法的設計思想和注意事項。
道路軟基處理盡可能早期進行,有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩定后方可進行填土施工。下面介紹軟基處理的四種方法:
1、表層處理法表層處理法用于地表面極軟弱的情況。
軟基工程又叫軟地基處理,是建筑之前如果地基不夠堅固,為防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不穩定等事故,需要對軟地基進行處理,使其沉降變得足夠堅固,提高軟地基的固結度和穩定性至設計的要求的過程。該法是通過排水、敷設或增添材料(Material)等辦法,提高地表強度,防止地基局部剪切變形,保證施工機械作業;同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有:表層排水法,砂墊層法,敷設材料法,添加劑法等等。
1.1、表層排水法對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基,在填土之前,地表面開挖溝槽,排除地表水,同時降低地基表層部分的含水率,以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果(effect),應回填透水性(water permeability)好的砂礫或碎石。
設計、施工(Construction)注意事項
①溝槽的布置 溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的變化;不使來自四周挖方部位的地表水、滲透(Osmosis)水浸入填土;溝槽的間隔要盡可能(maybe)加密,以增大排水能力,即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。
②溝槽的構造 溝槽尺寸(chǐ cùn)一般取寬0.5m,深0.5~1.0m。填土之前在溝槽內用透水良好的砂(砂礫)回填成為盲溝。縱向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖,橫向盲溝一般間距10m~15m布置。溝槽內埋設多孔排水管時,必須用優質反濾層加以保護。
1.2、砂墊層法對于地基上部軟土層極薄且含水量大時,在軟土地基上敷墊0.5~1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層,使砂墊層起到上部排水(Drainage)層作用;同時,砂墊層又成為填土內的地下排水層,以降低(reduce)填土內的水位;在進行填土及地基處理施工時,為施工機械提供良好的通行條件。
1.2.1、設計
如采用機械施工,在確定砂墊層厚度時,應考慮(consider)機械的重量(weight),輪胎對地面接觸壓力,偏心程度及軟土地基表層強度等。
在極軟地基上,僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經濟的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。
填土面積大且排水(Drainage)距離長,預計有多處地下水滲出時,若僅用山砂作砂墊層,不能獲得充分排水效果,應采用設置盲溝,砂墊層內的排水距離宜短不宜長。
1.2.2、施工
砂墊層施工時應設放樣板。基坑支護工程根據基坑的深度把基坑支護工程分為兩種:淺基坑支護工程和深基坑支護工程攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性(water permeability)差的粉土作填料(Filler)時,其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋,就有可能妨礙側向排水(Drainage),因此對砂墊層的端部要妥善處理(chǔ lǐ)。
1.3、敷墊材料法對于地基土層不均勻,可能發生局部不均勻沉降和側向變位,可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力,來增強施工機械(machinery)的通行,均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位,以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。設計、施工注意事項
①應注意地基表層強度,施工機械重量,以及填土荷載大小和寬度等,據以選用合適的敷墊材料。
②施工機械通過區域,使局部地段產生較大的拉壓力(pressure),應作特別的補強。
③敷墊材料四周應超過填土邊緣,端部卷入填土內,上面用填土壓緊。
④在特別軟的地基上進行第一層填土時,可使用放置干筏上的手搖傳送帶撒鋪,有時也用皮帶拋射式撒砂機撒鋪。
⑤第一次撒布(cloth)厚度應盡可能薄些,并要求(demand)用透水性好的河砂為材料。含礫石時,要注意(attention)不使其損壞敷墊物。
1.4、添加劑法對于表層為粘性土時,在表層粘性土內滲入添加劑,改善地基的壓縮性能和強度特性,以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩定及固結的效果。
添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌,除了降低(reduce)土壤含水量、產生團粒效果外,對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結,使粘土成分發生質的變化,從而促進土體穩定。
設計、施工注意的地方
①生石灰消解程度的判斷 生石灰消解過程(guò chéng)伴隨體積膨脹,在此期間進行碾壓,不可能獲得預期效果。因此在固結時要掌握發熱(fā rè)溫度、準確判斷消解結束時間。
②添加材料(Material)的配比設計 添加材料的適當劑量(Dose),要根據所處理的土質,施工方法和試驗配比的結果來決定。一般有改良土、石灰土、水泥穩定土較為常用。改良土是利用現場地基土摻石灰(一般含灰6%)后再次利用,其施工方便、造價低;石灰土是用黃土摻石灰(一般含灰10%~12%)后使用,其造價較改良土要高;水泥穩定土是用黃土摻水泥(一般含水泥3%~5%)后使用,其造價較貴,在秋、冬季雨天施工時,工期短時不得已采用,其優點是不需太長的養生(yǎng shēng)時間,就可使地基固化板結達到施工要求的強度。
③固結與養生 用水泥或熟石灰處理,在拌和一結束即產生固結。軟基工程多數情況是有局部地段地質情況和原來設計不同,出現局部地基承載力達不到設計要求,或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統不暢,原有地基土質滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿,彈簧土地段)。用生石灰處理,從拌和時的初步碾壓到生石灰消解結束,要進行二次固結,若強度足夠可不必養生。但因土質或施工條件不同,被處理過的土質強度增長也