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修建在软土地基上的路堤,要考虑稳定和沉降。如果软基不能满足设计要求,有可能产生液化、震陷及失稳时,则先要经过人工加固处理后再修建路基,这种对软弱地基进行加固的过程称为地基处理论文。
公路软基处理得好坏,直接影响到路基的稳定性、整体工程的营运质量及工程的经济性。一般而言,公路软基处理主要要解决二个问题:一是在恒载作用下,在使用期内其工后沉降不能超过限值,一般国际与国内规定是路基不超过
30cm,桥头不超过
10cm(总沉降量包括路堤的沉降量在内)。二是软基经过处理后,在荷载作用下,要确保地基的稳定性。本文要探讨的是公路软件处理的几种基本方法的效果及价格的比较,以期获得公路处理中最佳方案。
一、目前公路软基处理的基本方法及其效果
目前,我国公路上常用的软基处理方法主要有:换土垫层法、强夯法、排水固结法、土工聚合物加筋法、碎石桩法、
水泥土搅拌法等。
(一)换填土法
当软弱地基的承载力和变形满足不了设计要求而且软弱层的厚度不是很大时,将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂
(
碎石、素土、灰土、高炉千渣、粉煤灰〕或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压
(
夯、振
)
实至要求的密实度为止,这种地基处理方法称为换填土法。其加固机理是根据土中附加应力分布规律,让垫层承受上部较大的应力,软弱层承担较小的应力,以满足设计对地基的要求。垫层的作用可提高持力层的承载力通过扩散作用使传递到垫层下软弱层的应力减小;减少沉降量一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的,如以密实砂或其它填筑材料代替上部软弱土层,就可以减少这部分的沉降量。同时,由于砂垫层或其它垫层对应力的扩散作用。使作用在下卧层土的压力较小,也会相应减少下卧层土的沉降量;加速软弱土层的排水固结不透水基础直接与软弱土层相接触时,在荷载的作用下,软弱土地基中的水被迫绕基础两侧排出,因而使基底下的软弱土不宜固结,形成较大的孔隙压力,此外还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险。而砂垫层和碎石垫层等垫层材料的透水性大,软弱土层受压后,垫层可作为良好的排水面,使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度,避免地基土塑性破坏;防止冻胀因为粗颗粒的垫层材料孔隙大,不宜产生毛细管现象,因此可以防止寒冷地区土中的冰所造成的冻胀;消除膨胀土的胀缩作用。对膨胀土地基而言,垫层主要可以消除膨胀土的胀缩作用。换填法的效果图如图
1.
图
1
换填土法图
换填土法的优点是:无需特殊的机械设备、施工工艺简单,容易控制,其质量检验可随施工分层进行,既能缩短工期,又能降低造价,对局部地基处理效果尤为明显。它还是一种能适应地基土性质的地基处理方法,因为垫层和地基均为散体材料,在施工中可以人为地把两者合为一体,使垫层成为地基土的一部分,可以有效调整地基土的沉降曲线。该方法主要适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。
(二)强夯法
强夯法一般是通过
8-30t
的重锤采用
8-20m
的落距,对地基施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,通过压密和振密来加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性的目的。
从其效果来看,主要有以下几个方面,一是可提高地基承载力,经强夯加固处理后,地基承载力通常可提高
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