特殊土地区的公路桥梁地基处理方法探究

2015-07-22 154 0

  我国地域辽阔,且是一个多山国家,从北向南我国依次横跨寒带、温带和亚热带,从东部沿海地区到青藏高原海拔相差超过4000米,各地区地质和水文情况十分复杂,土质所含成分也各不相同。根据土的成分、塑性指标及土中有机质含量的情况,我国特殊土主要包括湿陷性黄土、红粘土、膨胀土、盐渍土、淤泥质软土等。当在这些特殊土地区进行公路桥梁的施工时,需要对公路桥梁地基进行特殊的加固挤密处理,施工工艺与一般地区有所不同。下面我们就将针对不同的特殊土探究其相应的桥梁地基处理方法。
 
  1湿陷性黄土地区的公路桥梁地基处理方法探究
 
  湿陷性黄土是一种在自重压力和附加压应力的作用下,被水浸湿后会发生迅速破坏,显著塌陷下沉的一种土。这种土呈黄色,主要分布于我国西北黄土高原地区。这种土对公路桥梁路基的修建会产生重大的影响,如果处理不当,将会使公路桥梁地基产生极大的沉降、倾斜和断裂,严重危害公路桥梁的使用安全。目前我国采用的针对湿陷性黄土的地基处理方法主要有以下几种:
 
  1.1动力固结法
 
  动力固结法即通常我们所讲的强夯法,这种方法是采用重锤的下落,对黄土进行夯实挤密,以提高土的密实度,增加其受力强度。这种处理方法所采用的设备简单、操作方便、施工速度快、经济效益好,因而获得了较为广泛的应用,尤其对非饱和土的加固处理,效果非常明显。
 
  1.2砂垫层法
 
  砂垫层法是将施工地区的湿陷性黄土进行挖除,并将其与水泥和石灰进行混合和搅拌,以得到半刚性的混合材料,这种材料的强度、刚度及防水性能都比原来的湿陷性黄土有了很大提高,大大减轻了由于土质浸水塌陷给工程施工带来的影响。从而能够满足支撑公路桥梁上部结构的要求。这种土基处理方法操作简易,效果明显,是一种常用的进行湿陷性黄土地基处理的方法。
 
  1.3隔水处理法
 
  隔水处理法主要是在已经开挖好的地基上铺加一层防水土工织物,以防止渗入水对原状湿陷性黄土产生破坏。隔水处理方法应用范围有限,主要限于对路基挖方段、边沟、排水沟、截水沟等进行对水的隔离。此外施工时要注意与横纵向排水暗沟进行结合使用,将隔断的水通过暗沟、渗井等进行排除,从而确保隔水达到预期的效果。
 
  2淤泥质软土地区的公路桥梁地基处理方法探究
 
  在软土地基上进行路堤填筑时极易出现失稳或沉降量不能满足规范要求的情况。所以必须对淤泥质软土地区的公路桥梁地基施工予以足够的重视。其主要处理方法分为两大类,一类以沉降处理为主,一类以稳定处理为主,前者主要有加载预压法、好土换填法及竖向排水法,后者则包括挤实砂桩法、反压护道法和石灰桩法等。下面试就其中主要两种方法进行简单分析:
 
  1.1反压护道法
 
  当路堤填筑高度过高,超过原状土所能承受的安全高度时,软土层将会因为达不到要求而产生滑动。这时,可于路堤两边修筑具有一定高度与宽度的护坡道,用其填土容重增加稳定力矩,以此对路堤的滑动力矩来进行平衡,如图1所示。此方法对土地和填料需求量较大,大规模采用往往不太经济。
 
  1.2超载预压法
 
  当填筑路堤的高度超过了原有的设计标高时,软土地基将会因超载而产生加速固结沉降。由此我们可以较早地获得公路桥梁地基设计荷载下的沉降值。在进行路面的简单铺筑之前,因超载产生的沉降值比原有设计沉降值有所增加,在铺筑过程中逐渐由S2转变为S1,当路面铺筑结束后,沉降量又产生下降。通过采用超载预压法,可将路面铺筑后的剩余沉降值把控在一定的范围之内。但是另一方面超载量不可以超过保证软土层稳定的最大值。此外,采用超载预压法时还应注意,超载使用的材料要能够在卸载以后继续应用于相邻的工程之中。除了采用超载预压法以外,为了降低地下水位,工程上还常采用真空预压法与降低地下水位法来达到相同的目的。
 
  3多年冻土地区的公路桥梁地基处理方法探究
 
  我国的多年冻土主要分布于青藏高原及东北某些地区。多年冻土将会对该区域的物理、力学、水文及工程地质条件等产生显著的影响。在多年冻土地区开展公路桥梁的施工,一定要根据现场遇到的实际情况,采取特殊的措施来尽量消除冻土所产生的这种不良影响。否则,一旦开挖路基引起多年冻土冰层大量溶化,将会不可避免地造成边坡滑塌、地基沉陷、路面翻浆等严重影响公路桥梁路及稳定性的破坏现象。此外路基底部的冰锥、冰丘等也可由于受冻膨胀使路基产生变形、路面发生开裂等,这些都是需要工程技术人员在冻土地区进行公路桥梁施工时所应特别注意的问题。
 
  针对冻土产生的这些危害的原因,我们可以按照下面的方法来进行应对:在存在有冰丘、冰锥的冻土地段要设置截水墙或保温排水渗沟;在冻土地区中的热融地段的水下部分要填筑渗水性土,以使基底松软,此外还需在其两侧加设反压护道。当冻土地段同时也是沼泽区时,要注意保护好施工地段的两侧植被,并可在施工地段上游设置渗沟将水排除,以减轻公路桥梁路基的冰冻程度。多年冻土由于常年积累,具有区域范围大,冻土厚度深的特征。因此,对多年冻土进行处理应主要以保护冻土层,避免对其产生扰动和破坏为主。而如果冻土层较浅或为季节性冻土时,在进行公路桥梁施工时则应以挖除冻土层并进行好土换填的方法为主进行处理。
 
  参考文献
 
  [1]周宏伟,王海平.灰土桩挤密处理湿陷性黄土路基施工方法.山西建筑,2005,31(6),46-47
 
  [2]康巍,李庆军,吉红梅.浅谈公路多年冻土地区路基施工.黑龙江交通科技,2001,90(2),1-2
 
  [3]王心毅,李小奇.高速公路特殊土地基处理措施分析[J].交通标准化,2011(11):22-25.

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