公路软基处理常用方法

浅谈公路软基处理的常用方法

摘要:软土地基处理在高等级公路建中起着至关重要的作用，直接关系公路的质量和使用年限，随着软基处理技术的不断发展,总会有意想不到的新情况出现,各种处理方法也在不断发展和完善中,本人结合实践浅谈一下软基处理常用方法及工程中的应用。

关键词:公路工程建设软基处理

一、较浅的软土层处理方法

1、砂(砾)石垫层处理。砂(砾)垫层一般适用于软土层不厚,排水条件较好的地段。浅层处理方法：砂(砾)垫层一般厚度为10至25公分,如果某些地段因软土层薄厚不均而出现凹凸不平,也可以

适当增加垫层的厚度，也可以使用大粒径的砂砾来填充。砂(砾)垫层可以有效增加排水,使软基在车辆的荷载作用下加快排水而凝结,从而快速增强软土层的强度。在铺设垫层时,应选用洁净、尽量干燥的粗砂,含泥量小于4%，一般以粒径在6公分以下的天然级配砂砾效果最好,施工过程中适当洒水,然后逐层压实。

2、土工织物。土工织物是公路工程建中一种新型建筑材料，是由聚合物形成的纤维制品的总称，具有抗拉、耐久、三维透水、抗腐蚀性等特性，土工织物与其它排水材料(如砂土)共同构成的复合地基，可加速软土地基的排水固结。

3、换土法。换土法适用于软基不深、范围不广的地段软基处理，首先将软土全部挖除,然后换填强度较高、渗透性较好的砂砾石、碎石等材料,再用人工或机械方法进行碾压。

4、工程实例。省道s228孟庄大浦水－李固段,天然含水量为40%,表层为软粘土。在软基处理过程中对用土工织物+20cm碎(砾)石与直接铺筑15 cm+15cm碎石垫层进行对比，其中，碎砾石的最大粒径为5cm。

对比结果:对于直接铺筑30cm碎石垫层的路段，在用压路机碾压时则出现了较大的车辙。车辙深度大约为10 cm,而用土工织物

+20cm碎(砾)石经碾压后车辙深度分别为4cm和6cm。填平车辙后继续碾压,铺设土工织物的路段车辙深度没有明显变化,而未设土

工织物的路段车辙深度则逐渐加深，可见土工织物在软基处理中起到了良好的隔离作用。

二、较深的软土层处理方法

1、排水固结法。排水固结法是在软土地基中设置砂井（袋装砂井或塑料排水带）等竖向排水体，然后利用路堤重量分级逐渐加载，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，软基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。

1.1 塑料排水板:是将100mm宽,厚2-4mm的塑料板插入软土层中,塑料板中因为带有深沟,土中的水分在压力下顺沟而排出地面

以下。

1.1.1.通水量影响。排水板在地基中,不仅要受到侧向压力,而且还受周围环境(如生物、化学)对板的侵害。因此,排水板随着时间的增长,其通水能力也会逐渐衰减。

1.1.

2.变形影响。随着地基的沉降,排水板还会发生变形，在地

基不产生侧面移动的情况下,排水板可能产生幅度不大的变动,这

些变动导致的变形改变了排水通道的形状和大小,增加了水流阻力。

2、袋装砂井: 袋装砂井是用透水型土工织物长袋装砂砾石，然后设置在软土地基中形成排水砂柱，以加速软土排水固结的地基处理方法。

装砂的砂袋由化纤纺织作成,具有较大的抗拉伸强度,工程中施工加荷时竖向砂袋正好处在与土体滑动带相交位置,它能起到竖向加筋和抗滑作用,对土体的稳定较为有利。影响加固作用的主要原因是砂井的间距而不是直径,如果袋装砂井的直径为7-10cm时,间距一般在1.0-2.0m布设。

2.1 塑料排水板与袋装砂井法的比较。塑料排水板的作用原理与袋装砂井法相同,施工方法基本相同。与袋装砂井比较,塑料排水板具有打设速度快、效率高、施工机械轻便,对软土地基扰动较小,抗折能力较强等优点,可以单独使用,但一般以结合砂垫层或其他

方法一起使用。

2.2 工程实例。宝山电厂专用公路新建工程,地基为淤泥质粘土、亚粘土、含粘性土圆砾(碎石)等,厚度较大,且含水量高达60%。当软土地段路堤高度大于3m的路段采用塑料排水板与砂垫层联合作用的排水固结法。

具体施工方法:采用正三角形布置,间距为1.5米,最大深度按15米设计。先对表土进行清理、压实,使基底达到规定压实度后,先铺

设30cm厚砂砾垫层,再按设计位置打设排水板,铺设第一层土工格栅,达到要求后铺设剩余砂砾垫层,若有第二、三层土工格栅,则第二层铺设在50cm砂砾垫层之上,其上一层填料压实后铺设第三层。

2.3 施工过程中出现的问题及处理。从2007年7月路段开始填筑路堤,到2008年1月,已达到临界高度,接近设计标高,而后的2

个月,处理路堤出现了路堤失稳、滑坡现象3处,主要是沿河的路段。

原因分析:①加载过快,在接近或超过临界高度仍快速填土,荷

载超过地基承载能力,引起滑坡。②失稳的路段软土深,塑料排水板施工后软土层被扰动,强度下降。

失稳段处理:采用自然挤淤法,每隔半个月左右填一层土,靠土

的重量将下卧层淤泥挤出,下沉后再填土,经观察,在达到设计标高时,已趋于稳定。

2.4 真空联合堆载预压法。真空联合堆载预压法是真空预压与堆载预压联合施工法。

(1)加固机理:抽真空在土中某些边界造成负压缩,将土体孔隙

中的部分气抽出,使土产生固结而加固。

(2)预压与超载预压。预压与超载预压是一种物理的地基加固方法。即通过对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种。在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)进行预压。当堆载超过计划建造的建筑物荷载时，称为超载预压。在预压期内地基应完成的沉降量不

能少于路面设计使用年限末的沉降量与容许工后沉降之差,在必要时,预压期末地基的固结度还要满足地基稳定性的要求。通常宜结合竖向排水体进行超载预压。

三、复合地基法

1、深层搅拌法形成的复合地基特点：①桩体越长,间距越小,处理效果越好;②搅拌法处理过的软基固结缓慢,软土的固结度小;

③复合路基的侧向变形小。

2、粉喷桩。粉喷桩就是通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。

粉喷桩具有能有效减少总沉降量,承受较大的加荷速率,抗侧向变形能力强,可大大缩短工期。

3、适用土质

(1) 最适合于加固各种成因的饱和软粘土，常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。由于粉喷桩是将干的固化剂(水泥或石灰粉)拌入地基的,所以当软基中含水量低于30%时,为保证粉体的充分固化,必须在搅拌过程中加入适当水分,因此选用粉喷桩土层的含水量宜大于50%。

(2)施工过程中的质量三个重要环节:一是桩长按持力层控制, 二是复搅控制,三是粉喷法和浆喷法的比较。

四、总结