公路软土路基施工及处理方法

浅谈公路软土路基施工及处理方法

摘要：正确掌握软土路基处理方法，对保证公路工程质量与工期具有重要意义。

关键词：路基、软基处理

中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：

路基是公路的重要组成部分,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,应有足够的强度、稳定性和耐久性。在公路工程中经常会遇到软土路基。所谓软土, 一般是指处于软塑或者流塑状态下的黏性土,其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。在软土地基上修筑路基, 若不加处理或处理不当,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软黏性土总称为软土，其主要特性表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之间,孔隙比在1.0～1.9之间, 饱和度一般大于95%,液限一般为35%～60%,塑性指数为13～30。

一、软土路基常用加固方法

当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时,必须对软土地基进行加固。加固的方法很多,常用的方法有:

1、塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。避免路基外侧地表及地下水进入路基范围,当填

筑路基时,荷载作用于软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料

排水板上升至砂垫层内,由砂垫层向两侧排出,从而提高基底承载力。因其施工简单、快捷,应用较为广泛。最大有效处理深度18m。

2、砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用, 又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m的情况。最大有效处理深度18m。

3、袋装砂井:井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上

的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18m 。

4、排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。主要就是将软基中地下水排至路基两侧,以利地基稳定,并且有效防止弹簧现象向上反射。

5、土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理, 以提高施工的可能性。

6、预压:在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30m。

7、挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的

整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深20m。

8、旋喷桩:是用于加固饱和软粘土地基的一种技术,它利用水泥作为固化剂,通过工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定的压力

从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体,经过物理化学作用生成一种特殊的、且有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱体,它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果,是一种人工复合地基。最大有效处理深度20m。

9生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。

10、换土:采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的黏性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3m。反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。

二、施工现场常用处理软土路基及弹簧土方法

在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基,因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料,提出处理方法。多数情况

是有局部地段地质情况和原来设计不同,出现局部地基承载力达不到设计要求,或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅,原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆、弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:

1、换填:这是最常用的方法。对于软基面面积少,而且土层薄,比如有些淤泥质土,可采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的黏性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。来提高基底承载力,换填的深度要根据承载力确定。这种方法最大有效处理深度3m。

2、抛石填筑:就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头,填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实,不能出现软弹现象，然后再填筑土方。

3、盲沟: 就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度,在横向或纵向挖盲沟,盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接,以便把路基中的水排出路基。

4、排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加, 促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。宜选用中粗砂,砂的含泥量(小于0.074mm砂粒)不宜大于15%。砂垫层一般的厚度为

0.6～1.0m。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层黏性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。

5、石灰浅坑法:由于黏性土含水量影响,施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干,敲碎回填:“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用, 小面积也可以使用)。具体做法是:挖40～50cm方形或圆形, 深一般1m上下的坑,清除坑内的渗水(最好挖好坑后,第二天清除渗水),放入深为坑深1/3生石灰,即可回填碾压。坑的行距在轻度弹簧路段为5～6m,在严重弹簧路段为3～4m。

三、结语

软基处理施工技术难度较大,质量要求高,如掌握不好,极易出现偏差，因其为隐蔽工程。以上介绍的几种工地常用的处理软基础以及弹簧土的方法,还要根据工程施工环境与地质情况、项目等级与工期要求、成本控制等等因素采取不同的处理方案,有时几种方法可以交替或一起使用，目的主要是要保证工程质量,保证工期。