高速公路软土地基常见的处理方法

高速公路软土地基常见的处理方法
摘要：对杭嘉湖地区软土地基的特性以及可能产生的病害进行分析，从施工工艺、处理效果等方面进行了论述，提出了软土地基处理常用的几种方法，同时通过一实例进行了具体的研究，具有一定的参考价值。

关键词：高速公路；软土地基；处理方法
Abstract: the hangjiahu area of the soft soil foundation characteristics and possible diseases are analyzed, and the construction technology, the treatment effect from the aspects of the paper puts forward some soft soil foundation treatment commonly used several methods, and at the same time through a specific example of research, to have the certain reference value.
Keywords: highways; and The soft soil foundation; Processing method
1. 前言
杭嘉湖平原广泛分布着软基，而这一地区又是经济发达地区，对公路交通需求迫切，尤其是高速公路。

若在软土地基上修筑高速公路路基且不加以处理，将会给公路带来不同程度的危害，甚至危及到人民生命财产的安全。

本文简单地分析了该地区的软土特性，详细阐述了水泥搅拌桩、塑料排水板、排水垫层等处理方法的作用机理，为以后的公路设计、施工等总结出一些成功的经验。

2. 软土地基的特性及可能产生的病害
（1）杭嘉湖平原软土地基特性
以海相灰、灰黑色淤泥质土、淤泥为主，间夹薄层冲海相粉土、粉砂，表部常有有机质黏土和泥炭层薄夹层。

上更新地层顶部为冲湖相灰绿色、灰黄色硬可塑状粉质黏土、黏土，其下为海相灰色淤泥质土，多发育双层或三层软土。

软土具有高含水性、大空隙比、弱透水性、高压缩性与固结速度缓慢、低抗剪强度、触变性、流动性等工程特性。

（2）软土地基可能产生的病害
软土地基的路堤, 在施工过程中以至填筑完成后, 由于软土压缩性大, 软土地基在路堤自重作用下也会产生沉降, 这种沉降将在相当长的时间内持续, 大大超过一般路堤的沉降量。

即使路面施工完成后, 还可能继续产生沉降, 对路面的纵、横断面造成影响, 难于保证其平整性, 引起路基、路面结构的破坏。

软土路基在运营过程中主要产生的危害有路基的滑移、开裂、不均匀沉降、桥涵等人工构造物处的跳车等。

为保证路基的稳定性，在天然的软土地基上修筑路堤, 当路堤填高超过极限高度(极限高度的大小取决于地基的特性及填料的性质, 通常为3m~5m) 时, 则必须对路堤或地基采取加固处理措施, 才能保证路堤的安全填筑和正常使用.
3.高速公路中常见软土地基处理方法
软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性，一般不能直接作为天然地基使用，需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。

路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因，因此对软土地基处理恰当与否，不仅影响工程的投资，而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。

对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

浙江省内常用的软土路基方法有：浅层处理、土工合成材料加筋、排水固结法、水泥搅拌桩、桩承式加筋路堤、塑料套管混凝土桩和轻质路堤等处理方法。

在现有的软土地基处理方法中，有的技术已比较成熟，在实践工程得到广泛的运用；有的处理技术还不是很成熟，工程施工处在探索阶段；有的处理方法还处在技术研究方面，还没在实践工程中加以运用。

地基处理技术发展不可避免地存在一些有待于继续研究的问题，主要有：未能因地制宜合理选用处理方法，在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性；不能正确评价每种地基处理方法的适用性。

人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意；施工单位素质差影响地基处理质量。

这方面最典型的例子是搅拌桩施工；施工机械简陋影响地基处理水平和质量；地基处理理论落后于实践；不少工法缺乏完善的质量检验手段。

4.实例分析
乍嘉苏高速公路是浙江省水运公路主干线“两纵、两横、十八连、三绕、三通道”中的一连和所在区域嘉兴市”四纵五横”公路主骨架的主轴，是连接苏南经
济区和杭（州）嘉（兴）湖（州）平原经济区的交通纽带。

全线采用高速公路标准,路基宽28 m,设计行车速度120 km /h。

2002年建成通车。

本工程项目地处杭嘉湖平原区,不良地质体主要为软土,均需进行软基处理。

采用的处理方法主要有：水泥搅拌桩、塑料排水板、砂砾垫层等。

（1）水泥搅拌桩
水泥搅拌桩是将水泥与地基土原位搅拌成圆柱状,形成水泥土复合地基,增加地基的抗剪强度,以提高路基的稳定性和承载力,减小沉降。

深层水泥搅拌桩按施工工艺分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。

本项目因其含水量较大采用粉喷搅拌工艺。

乍嘉苏高速公路项目桥头两侧普遍采用水泥搅拌桩处理，采用的水泥喷射搅拌机为PH-513型(带电脑计量)。

在施工搅拌桩前7 d做好一切施工准备工作,并将制定的施工技术措施,所用材料的样品、试验报告和机备情况向驻地办报检,检验合格批准后,再行施工。

搅拌桩施工前,按照规定对表土进行清理,在达到规定压实度的基础上,根据设计图纸进行桩位放样、粉喷桩在地平面上呈三角形布置,并用小竹桩在实地定位,然后安放搅拌桩机械就位,钻进至桩底标高,边喷水泥边搅拌,提升至离地面50 cm处,重复搅拌下沉至桩底,重复搅拌提升至离地面50 cm处,关闭搅拌机械、关闭电源、移位、桩顶回填水泥土并夯实。

本项目搅拌桩施工多采用PH-513型带计算机控制的搅拌桩机施工,这样可以严格控制喷浆量,使之达到规范的要求。

（2）砂砾垫层施工方法
对表土进行清理和平整,在达到规定压实度的基底上铺设第一层砂砾垫层,为减少对原地面的扰动,计算好砂砾垫层的方量,集中铺设。

为防止砂的流失及加强垫层排水作用,在垫层边缘设置了护脚砂袋,施工时要注意保证土工布和土工格栅的搭接长度,土工格栅和土工布施工结束后,铺设第二层砂垫层,同样铺设一条砂道,然后摊平碾压。

（3）塑料排水板
塑料排水板分布于全线大部分路段,施工时应连续不间断,使路基宕渣早日填筑,延长路基沉降时间,减少工后沉降。

塑料排水板施工方法如下：对表土进行清理,在达到规定压实度的基底上,铺设第一层砂砾垫层、再进行塑料排水板施工,铺设第二层砂砾垫层。

同样铺设一条砂道然后推平碾压,同时土工布或土工格栅跟上。

该方法的实施被证明可以减少对己打设塑料排水板的损坏和不扰动地基。

第一层砂砾填筑完毕后,在其平面上呈三角形布置,在塑料排水板位置标设小竹签,然后移动插板机就位,调整套管垂直度,对准桩位。

在空心套管中插入塑料排水板并引至套管下部,将插板穿入锚靴,再将塑板回插入套管扁嘴中,长约12~15 cm拉紧塑板,使锚靴紧贴套管下端,以
免套管在下沉过程中挤进泥砂,再在上面铺设土工格栅和砂砾层。

乍嘉苏高速公路从2002年十月通车以来，从养护单位提供的沉降观测数据报告来看,各种形式的软基段落己趋稳定,以上各种针对性的软基处理方法，取得了良好的处理效果，具有一定的参考价值。

5.结语
经过广大工程技术人员的努力,浙江省的高速公路软土地基处理已经取得了一定成绩,但技术水平还有待提高。

软土地基如若处理不当所造成的危害是不容忽视的,所以我们必须根据现场地质情况和使用要求灵活选取既保证质量又经济的软基处理方法。

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