國道軟基處理及觀測技術(shù)研究

1、國道軟基處理及觀測技術(shù)研究 【摘 要】近些年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展，快遞業(yè)隨之也得到了充分發(fā)展。公路交通作為經(jīng)濟發(fā)展主要動脈承擔(dān)了大量交通運輸任務(wù)，國道是我國現(xiàn)階段公路運輸主要交通形式。作為一個整體系統(tǒng)性構(gòu)筑物，國道對公路地基承載力要求較高。在一些軟土地區(qū)，國道地基需經(jīng)系統(tǒng)化處理才可滿足地基對承載力的要求。本文通過對國道軟土地基理論研究，并結(jié)合實際工程中有關(guān)國道軟基處理施工總結(jié)的經(jīng)驗對國道軟基處理與觀測技術(shù)進(jìn)行了幾點研究：（1）對現(xiàn)有國道軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)理論性研究，并分析總結(jié)各處理技術(shù)及觀測技術(shù)各方面優(yōu)劣性；（2）在對軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)理論研究的基礎(chǔ)上，通過實際工作中經(jīng)驗總結(jié)對現(xiàn)

2、有的國道工程使用的軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，并將改進(jìn)措施進(jìn)行總結(jié)分析；（3）利用相關(guān)有限元分析軟件并結(jié)合試驗驗證相結(jié)合的方法對改進(jìn)后的軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行驗證。 【關(guān)鍵詞】國道；公路工程；軟基處理；觀測技術(shù)；有限元分析 0 概述 國道是我國的一種重要交通運輸載體1。近些年來我國大力發(fā)展國道交通運輸，隨之而來的國道大規(guī)模建設(shè)也逐漸興起2。軟土地基地區(qū)的國道建設(shè)，由于我國在軟土地區(qū)地基處理與觀測方面的技術(shù)限制而受到了一定制約3。歐美一些發(fā)達(dá)國家由于公路建設(shè)優(yōu)先于我國，所以在軟土地基處理方面取得了較多工程經(jīng)驗與理論成果4，我國在新中國建立后隨著大量的軟土地區(qū)公路建設(shè)的需求也大力發(fā)展各種軟土處

3、理與觀測技術(shù)5。但是隨著我國交通運輸量逐漸增大，車輛軸重增加6，原有技術(shù)在實際施工過程中難以有效地滿足設(shè)計要求與今后的使用要求7。所以，軟基處理及觀測技術(shù)的發(fā)展與研究再次成為國道建設(shè)過程中重要的研究方向。隨著有限元技術(shù)逐漸興起，利用有限元技術(shù)對軟基處理及觀測技術(shù)的驗證也逐漸成為了評價軟基處理及觀測技術(shù)有效性的重要手段。 1 國道施工軟基處理及觀測技術(shù)理論性研究與分析 由于現(xiàn)有國道軟基處理方法較多，在實際施工中根據(jù)不同的施工環(huán)境會對軟基處理技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。通過對現(xiàn)有國道軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的理論性研究，并根據(jù)不同施工技術(shù)方法在處理機理上存在的差異進(jìn)行相應(yīng)分類，根據(jù)分類從理論層面有效地分析

4、各種軟基處理及觀測技術(shù)的優(yōu)劣性。 1.1 國道軟基處理及觀測技術(shù)理論性研究分析 根據(jù)不同施工條件與實際施工環(huán)境，施工單位會根據(jù)不同地質(zhì)條件與施工技術(shù)采用不同的軟基處理技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理與觀測。并結(jié)合現(xiàn)場實際施工條件對一些軟基處理技術(shù)進(jìn)行一定改進(jìn)，單純從技術(shù)層面難以區(qū)分不同的軟基處理技術(shù)方法。所以針對軟基處理原理可以將軟基處理技術(shù)分為以下幾種處理方法： 1）表層處理方法 通過運用表層處理，增加表層軟土排水途徑或者表層力學(xué)平衡方法來加速軟基的沉降固結(jié)速度，減小后期沉降的方法可以稱之為表層處理法。這種方法可以通過在施工過程中或者使用過程中加快固結(jié)速度或者平衡軟土向兩側(cè)隆起的趨勢來減小沉降，保證路基的穩(wěn)

5、定。 2）換填處理方法 換填處理方法是較為常用的一種軟基處理方法。換填處理方法主要是依靠將軟土挖除，然后換填水穩(wěn)性與壓實度好的材料來保證路基原地基承載力的要求。 3）排水固結(jié)處理方法 利用在軟土層中打設(shè)粒料樁、沙袋或者塑料排水板等材料，增加軟基豎向的排水途徑，加快軟基中水分的排除，加快軟土的沉降與固結(jié)從而保證軟基的穩(wěn)定性與承載力。 1.2 國道軟基處理及觀測技術(shù)有效性研究分析 通過對軟基處理方法的處理機理進(jìn)行相應(yīng)研究分析，針對各種不同方法在施工現(xiàn)場應(yīng)用情況進(jìn)行研究?？梢葬槍Σ煌浕幚矸椒ㄔ诂F(xiàn)場施工情況的使用情況可得到以下幾點優(yōu)劣性： 1）表層處理方法在具體施工過程中會由于施工時間過長而對施工

6、進(jìn)度產(chǎn)生一定影響，且由于處理深度較淺，不能有效的從性能上改變基底軟土的性質(zhì)。所以，常會在投入使用后一段時間內(nèi)逐漸出現(xiàn)沉降且逐漸增大。優(yōu)點是采用這種方法進(jìn)行軟基處理，造價較低，施工簡便，容易操作。 2）換填處理法在具體施工過程中是效果比較好的一種軟基處理方法。采用換填法可以直接將性質(zhì)不符合承載力要求的土直接移走，換填成為承載力符合要求的優(yōu)質(zhì)土。但是這種方法會由于換填量大，對施工管理造成較大管理難度且造價較高。 3）排水固結(jié)處理法是一種技術(shù)難度要求較高的軟基處理方法，且在處理效果方面明顯優(yōu)于表層處理法，但是由于造價較高且專業(yè)技術(shù)要求較高，對施工單位技術(shù)能力要求較高。但是由于處理效果好，在一些較為重

7、要結(jié)構(gòu)部位以及工程中，常常采用粉噴樁、旋噴樁等等技術(shù)措施來對國道范圍內(nèi)的軟基進(jìn)行處理。 2 軟基處理及觀測技術(shù)改進(jìn)及對比分析 根據(jù)對現(xiàn)有軟基處理技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)理論性分析與實際經(jīng)驗總結(jié)，針對各種方法的優(yōu)劣性，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。利用有限元分析技術(shù)對改進(jìn)后的軟基處理與觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的有限元分析對比，研究其先進(jìn)性與有效性。 2.1 軟基處理及觀測技術(shù)對比分析 針對現(xiàn)有軟基處理及觀測技術(shù)，結(jié)合實際施工經(jīng)驗，相應(yīng)進(jìn)行一下幾點改進(jìn)來保證軟基處理效果可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求： 1）針對施工中出現(xiàn)的由于觀測不到位而直接導(dǎo)致路基邊坡失穩(wěn)得現(xiàn)象，在進(jìn)行觀測點布置是應(yīng)當(dāng)在每100m設(shè)置一處觀測斷面，觀測頻率應(yīng)當(dāng)固定在每

8、2天進(jìn)行一次觀測并記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄完整后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，對比結(jié)果不應(yīng)當(dāng)小于10mm/日。如果發(fā)現(xiàn)沉降速度曲線出現(xiàn)反彎點或者出現(xiàn)突變，則應(yīng)采取措施，防治路基失穩(wěn)。 2）在進(jìn)行相應(yīng)軟基處理前，應(yīng)當(dāng)預(yù)先設(shè)置試驗路段進(jìn)行試驗驗證，測試軟基處理系數(shù)。根據(jù)實際測試軟基處理效果對采用的軟基處理方法進(jìn)行相應(yīng)效果評價。在測試合格后按照安全系數(shù)的1.3倍進(jìn)行現(xiàn)場軟基處理。 3）在進(jìn)行施工前按照規(guī)范對現(xiàn)場軟基進(jìn)行實際勘探，利用釬探等地基勘探激素對現(xiàn)場軟基進(jìn)行實地勘測，根據(jù)勘測結(jié)果研究其軟土指標(biāo)。釬探結(jié)束后如果軟土指標(biāo)較差，難以滿足設(shè)計承載力要求，應(yīng)當(dāng)堅決采取換填。換填過程中，應(yīng)當(dāng)直接開挖至下臥層，保證持力層厚度

9、后方可進(jìn)行下一步施工。 2.2 軟基處理及觀測技術(shù)改進(jìn)措施驗證 根據(jù)將現(xiàn)有軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，并采用有限元分析軟件對改進(jìn)后的軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)對比研究分析。對比分析后得到以下幾點結(jié)果： 1）采用改進(jìn)后的觀測技術(shù)我們可以發(fā)現(xiàn)可以有效地得到軟基變化曲線，并及時發(fā)現(xiàn)軟基沉降危險； 2）進(jìn)過對比研究分析可以看到，改進(jìn)后技術(shù)可以更加有效地保證軟基處理效果。改進(jìn)后軟基處理結(jié)果表明，沉降為原有技術(shù)處理后的50%，明顯小于原有技術(shù)。 3 結(jié)論 根據(jù)對原有的軟基處理及觀測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改機，得到了在施工過程中嚴(yán)密觀測沉降并有效處理軟基的技術(shù)，經(jīng)過有限元分析后根據(jù)實際的對比結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的技術(shù)措施有效地減小了軟基沉降速度。 【參考文獻(xiàn)】 1羅廣發(fā)，羅志強.高等級公路軟基加固工程的固結(jié)沉降計算分析j.中南公路工程，1996. 2陳華福.統(tǒng)計電算化教程在統(tǒng)計學(xué)中的應(yīng)用m.北京：冶金工業(yè)出版社，2001. 3趙樹德.土力學(xué)（第三版）m.北京：高等教育出版社，2001. 4錢家歡，宗澤.土工原理與計算（第二版）m.北京：中國水利水電出版社，1996. 5許江