公路软土地基处理

浅析公路软土地基处理

摘要：高速公路软土地段的地基如果不进行加固处理, 往往会

发生路基失稳、过量沉陷或侧向位移, 导致公路不能正常使用,

影响行车的快速、舒适和安全。作者根据多年施工体会, 对高速

公路软土地基处理的施工进行探讨。

关键词: 高速公路; 软土地基; 施工

中图分类号：u412.36+6文献标识码：a文章编号：

引言：

随着公路，特别是高速公路的蓬勃发展，公路运输已经成为运

输的主要力量。高速公路以其车速高、行使安全、通运能力大、运输成本低、货物耗损低而成为当前公路发展的首要目标。软土地基在我国分布很广，工程建设中软基处理的费用所占比例较大，并且处理效果对公路建设质量产生至关重要的影响。

1.软土地区对路基的基本要求

1.1 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。

1.2 路基的沉降

软土地基的路堤, 即使满足稳定性要求, 不发生滑塌, 但施工

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

路面结构的破坏。

2.软土地基处理方法

2.1 表层处理法

2.1.1表层排水法

表层排水法是在路基填筑前, 在地面开挖水沟, 以排除地表水, 同时降低地基表层的含水量, 确保施工机械的作业条件。为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟的作用, 常用透水性良好的砂砾回填。

水沟布设应考虑地形与土质情况, 保证排水通畅。水沟断面尺寸

一般为宽 0.5m, 深 0.5m~1.0m。

2.1.2砂垫层法

砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度 0.6m~1.0m 的砂垫层作

为软土层固结所需要的上部排水层, 以加速沉降的发展,缩短固结

的过程。一般用于软土距地面不深且厚度薄时, 不必采用深层处理或仅用堆载加压即能使其达到沉降稳定。砂垫层的作用, 是为了加固地基和增强排水。砂垫层可作为路堤内的地下排水层, 以降低

堤内水位, 改善施工时重机械的作业条件。砂垫层质量很重要, 它取决于砂粒大小和含泥量多少, 一般以中砂及粗砂为宜, 要求级

配良好, 颗粒的不均匀系数不大于 5, 且含量不宜超过 3%~5% ,

同时又应注意其厚度和设置位置。

2.2 换填法

2.2.1 开挖换填

开挖换填指在一定范围内, 把影响路基稳定性的软土用人工或机械挖除, 用无侵蚀作用的低压缩性散体材料置换, 并分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位, 有全面开挖换填和局部开挖换填。开挖换填的深度一般在 2m以内。开挖的边坡应根据深度与土的抗剪强度确定, 一般为 1: 1 左右。开挖换填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工业废渣等。

2.2.1.1换填石灰土

换填石灰土一般用于不渗水路基, 土料就地取用粘性土打碎过筛, 其粒径不大于 15mm, 石灰用块灰, 在使用前 2d~3d 浇水粉化, 其粒径不大于 5mm; 灰、土体积配合比为 2: 8 或 3: 7,拌和时根据气候和土的湿度适量浇水, 拌好的灰土应颜色均匀一致, 含水量以用手紧握灰土成团, 用手指轻捏即碎为宜。铺设前, 应将基底碾压数遍, 铺土应分段分层进行并且夯实。铺上的灰土当日应及时压实, 换填完毕, 不能暴露过久, 应连续进行路堤的填筑施工。

2.2.1.2换填砂、卵石

换填砂、卵石所用的材料宜为级配良好、质地坚硬的中粗砂和卵石、碎石, 不含草根杂物, 含泥量不超过 3% , 石子粒径最大不宜超过 5cm。人工级配的砂石, 应将砂石拌和均匀然后铺填压实。换填每层松铺厚度为 15cm~20 cm, 施工时最佳含水量为

8%~12% 。

2.2.1.3换填碎石、工业废渣

换填碎石或工业废渣是目前应用较多的一种地基加固方法。实

践证明,碎石和工业废渣有足够强度,变形模量大, 稳定性好, 地

基固结快, 处理后的路基沉降能较快达到稳定要求, 一般要求碎石、废渣粒径为 5mm~60mm,级配良好,含泥量不大于 5%。

2.2.2 抛石挤淤

抛石挤淤是在路基底部抛投一定数量的毛石, 将淤泥挤出基底

范围, 以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。主要适用于常年积水的洼地, 排水困难, 泥炭呈流动状态, 厚度较薄, 表层无硬壳, 毛石能沉达底部的泥沼或厚度为 3m~4m的软土。抛投片石的大小, 随泥炭或淤泥的稠度而定, 对于容易流动的泥

炭或淤泥, 毛石可稍小些, 但一般不应小于 30cm, 抛投的顺序,

应先从路堤中部开始, 中部向前突进后再渐次向两侧扩展, 以使

淤泥向两旁挤出。当软土或泥沼底面有较大的横坡时, 抛石应从高的一侧向低的一侧扩展, 并在低的一侧多抛填一些毛石。毛石抛出水面后, 宜用重型压路机振动碾压密实, 然后在其上铺设反滤层, 再行填土。

2.3排水固结法

排水固结法是在天然软土地基表层设置砂垫层等水平向排水体, 在地基中设置砂井等竖向排水体, 然后加载预压, 使土体的孔隙

水排出, 逐渐固结, 地基发生沉降, 同时地基强度逐步提高的方

法。排水固结法具有节省土方、少占农田、经济有效等特点, 可用于加固软弱地基, 特别适用于路堤高度大于极限高度或农田地

段和填料来源困难的情况。在天然土层的水平排水性能较垂直向为好, 或软土存在有连续薄砂层时, 采用此法较好。

2.4粉喷桩、旋喷桩

是用水泥( 石灰或粉煤灰等) 作为固化剂, 通过深层搅拌机械, 在地下深层将水泥等浆液或粉体经搅拌后通过化学和物理作用形

成的桩体。并与桩周的加强土体形成复合地基, 以增加地基承载力、压缩模量和抗剪力, 可承担外部较大的荷载。它们具有施工

速度快、加固深度大、效果好、对周围环境污染少等特点, 目

前较多地用于公路结构物及结构物与路基过渡段地基处理工程,

尤其是工期紧迫, 要求限期通车的地段。粉喷桩和旋喷桩其作用相同, 但也有不同处, 如粉喷桩是用干粉与湿软土搅拌成桩, 其深

度一般在 15m~20m, 桩径一般为 50cm~60cm,水泥用量掺入比为

15%~20%, 但最佳掺入比应根据室内试验确定。旋喷桩是用高压旋

喷水泥浆液与软土拌合形成柱体, 旋喷桩直径可喷射成

40cm~200cm的桩柱体, 长度也可深些。

3.结语：

软土地基的高速公路设计项目，除应按照规范要求进行勘察、

试验、地质条件分析、数据统计分析、处理方案拟定、稳定及沉降计算之外，还应对施工工期安排、路床标高控制、处理方式选择、路基高度控制、桥梁桩基设计、施工注意要点等问题予以足够的重