公路路基常用的加固防(fáng)護方法有哪些?
更新時間:2021-04-10 17:51
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1 公路路基常見(jiàn)病害
1.1 填挖交界(jiè)類
填挖路(lù)基產生(shēng)縱向不均勻沉降,導致路麵(miàn)不平整(zhěng)。產生沉降的原因一是在填(tián)築路堤之後,原(yuán)土地基受到載荷(hé)作用產生壓縮固結變形;二是受填土高度、土的性質和壓(yā)實度密等的影響,使得路堤本身產生固結變形。
1.2 路基壓實差(chà)
當路基壓(yā)實度不夠時,當路麵水滲入路(lù)基之後,會引起路麵乃至整個路基產生縱向(xiàng)裂縫(féng)。
1.3 橋頭跳車(chē)
橋頭跳車是(shì)路基路麵縱向變形最嚴重的一(yī)種形式(shì),也是由路(lù)基路麵沉降引起的。這是因(yīn)為(wéi)橋(qiáo)頭填土較厚時(shí),橋頭是剛性的,沉降量(liàng)很小,而與其相接的路基路麵容易產生(shēng)大的沉降,從而產生錯台高差。
1.4 支擋結構損壞
支擋結構的損壞如擋牆(qiáng)開裂、牆體整體滑移、傾(qīng)覆等,這是(shì)路基損壞的特殊形式。擋牆是用來(lái)平衡新填路堤的下滑力(lì),如果(guǒ)擋牆所受土壓力過大,或者牆底受水浸泡、衝刷,就容易導致擋牆穩定性不足,從而出(chū)現上述損壞形式。
1.5 水毀類破(pò)壞
主(zhǔ)要是山區公路山洪暴發導致公(gōng)路路基衝毀,或者是(shì)路(lù)基位於河(hé)流彎道處,洪水期間,由於水流(liú)速度增大、水位高,路基受到(dào)水流直(zhí)衝刷。還有可能原有防護擋土牆由於基(jī)礎衝空倒塌等(děng)原因導致路基被(bèi)衝毀。
2 公路路基(jī)常見的(de)加固防護方法
2.1 排水固結法。
包括真空預壓法、堆載預壓法、電滲排水法等幾種,此法是在公路施工(gōng)之前,通過布(bù)置垂直排水(shuǐ)井,並采取堆載或抽真空、、電滲(shèn)等方法,改善路基土層的排水條件,來使路基加速固結,提前完成沉降,提高地基土的穩定性。這種方法適用(yòng)於處理厚度較大(dà)和飽和的軟土、充填土地基,但須有足夠的預壓的荷載及時間。
2.2 膠接法
(1)水泥攪拌樁。包括粉體噴射攪(jiǎo)拌(bàn)法和深層攪拌法兩種,前者是利用粉噴機,將水(shuǐ)泥(ní)粉等幹粉直接(jiē)與地(dì)基土在原位拌和,後者是利(lì)用深層攪拌機,將(jiāng)水泥漿與地基土在原位拌和(hé)。最後形成一個個柱狀水泥(ní)土體,使得(dé)路基的整體(tǐ)承載力增強,後期沉降(jiàng)減少。此法適用於淤泥、淤泥質土、含水量較高(gāo)、地(dì)基承載力小的粘(zhān)性土等軟土地基。
(2)高壓(yā)噴射注(zhù)漿(jiāng)法。借助鑽機將注漿管鑽(zuàn)到設計深度的土層,漿液經高壓從(cóng)注(zhù)漿管噴(pēn)嘴噴出,高壓(yā)衝(chōng)擊土體並與其充分混合,最後在土層中形成固結體(tǐ)。高壓噴射注漿法適用於淤(yū)泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、砂土、黃土、碎石土及人工填土等(děng)地基,尤其適用於軟弱地基的加固;但在地下水流速較大或湧水工程以及對水泥侵蝕較嚴重(chóng)的地基(jī)中慎用。
(3)灌漿法。向軟土路基中注入水泥漿液或化學漿液,使土粒膠結,增加(jiā)路基的(de)穩定性,提高承載力,減少沉降(jiàng),並防止滲水。適用於處理淤泥、淤(yū)泥質土、粉土和含水量較高的粘性土等地基(jī)。
(4)水泥土夯實樁。以人工事先開挖深孔,並將攪拌好的水泥漿倒(dǎo)入(rù)孔(kǒng)中,再以夯錘夯(bèn)實,通過膠結(jié)作用形成樁體。對(duì)於高於地下水位的素填土、淤泥質土和粉土等較適用。
2.3 加筋法
(1)加筋土。通過帶狀拉筋(jīn)與(yǔ)填土的摩擦力來(lái)平衡,減小作用於擋(dǎng)土牆的土(tǔ)壓力。這種方法適用於人工填土(tǔ)、橋台、砂土的(de)路堤、水壩等。
(2)樹根樁。利用就地(dì)灌注的小直徑灌注樁,與(yǔ)土體構成複合地基(jī),增加地基的穩定性,提高地基整體承載(zǎi)力,減少沉降。適用於各類土,主要用於穩定土坡、支擋(dǎng)結構物。
(3)土工織物。在路堤內鋪設土工織物(wù)、鋼帶、尼龍網等作為拉筋,借助(zhù)其(qí)強度、韌性等力學特性,與土體構成各種複合(hé)土工結構,使土中應力得以擴散,土體的剛度和(hé)抗拉強度都(dōu)得(dé)到大幅提高。適用於(yú)砂(shā)土、粘(zhān)性土(tǔ)和軟土的加固,也(yě)可用作反濾、排(pái)水和隔離的材料。
(4)錨固法。將受拉杆件錨固在邊坡土中,使其錨固力,承受由於土壓力、水壓力或風力所施加在公路路堤邊坡的(de)推力,維持路基邊坡的穩定性。適用於可靠錨(máo)固的土層或岩層;對於液限大於50%的粘性土,有機質含量較高的土層均不可作永久性錨固地層。
2.4 置換法、擠密(mì)法(fǎ)
(1)振衝置換法。在軟弱(ruò)粘土地基中(zhōng)利用振衝器或沉樁機進行成孔,並分批將(jiāng)碎(suì)石等硬(yìng)質材料填(tián)入孔內製成樁體,與原地基構成複合地(dì)基,使得地基整體承(chéng)載力(lì)得到較大提高(可使天然地基承載力提高20%~60%左右)。此法適用於不排水剪切強度為20~50kPa的(de)飽和(hé)黃(huáng)土、飽和軟(ruǎn)粘土和衝填土。
(2)鋼(gāng)渣樁。用振動打樁(zhuāng)成孔灌注工藝,分批將廢鋼渣投入孔內(nèi)並振密成樁,與原地(dì)基構成複合地基,提高地基穩定性,減少沉降。適(shì)用(yòng)於淤泥、淤泥(ní)質土(tǔ)、飽和及非飽和的(de)粘性土、粉土。
(3)CFG樁。利(lì)用振動打樁機擊沉直徑300~400mm的樁管,將碎石、粉煤灰、水泥和水拌和後形成半剛性的樁體,並可通過調整水泥摻量來(lái)調節樁體強(qiáng)度,CFG樁與樁間土通過(guò)褥墊層一起構(gòu)成複合地基,提高路基整體承載力,大約可(kě)使天然地基承載力提高70%以上。適用於(yú)淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、粘性土和(hé)粉土。
(4)石灰樁。在打樁機成孔過程中,沉管對周圍土體產生一定的(de)擠密作用,並投入新鮮的生石灰,其對(duì)周圍土體有一定的脫水(shuǐ)作用,從而使土(tǔ)體固結。石灰與土體發(fā)生一係列的物(wù)理(lǐ)、化學反應(yīng),樁間土硬殼層與樁身組成變形模量較(jiào)大的樁體,置換部分軟土,構成複合地(dì)基,提高地基強度。此法不(bú)適合在地(dì)下水位以下的滲透係數較大的土層中采用,適用於滲透係數適中的軟粘土、雜填土、膨脹(zhàng)土和濕陷性黃土。
(5)強夯法。將80~300kN的重錘從8~20m的高處落下,利用其產生(shēng)的衝擊能來夯擊地基土,使地基土得到夯實。該法最大處理深度達(dá)40m,適用於(yú)碎石土、砂土、濕陷性黃土、雜填土、素(sù)填土和低飽和度的粉土(tǔ)與粘性土。
(6)強夯置換。將重錘(chuí)從10多米的高空落下,在地麵擊(jī)出直壁夯坑,倒入置(zhì)換(huàn)材料並連續夯擊,最(zuì)終形成一(yī)定直徑的(de)碎石樁體,與周圍士體形成複合地基。此法一般用於3~6m的淺(qiǎn)層飽和軟土的加固處理(lǐ)。
3 結語
隨著我國經濟社會的飛速發展,我(wǒ)國車輛總數和車輛載重都有大幅提(tí)高(gāo),這對公路的路基質量(liàng)有了(le)更高的要求。因此,為了滿足(zú) 交(jiāo)通量不斷擴大這一現實需要,我們公路工作者應充分了解公(gōng)路路基的各種質量病害現象及原因,結合(hé)實際的地質(zhì)條件和施工技術水平,選取成本低、效果(guǒ)好的加固(gù)防護技術,從源頭上提高(gāo)公(gōng)路的質量。
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