公路软土路基处理

公路软土路基处理（共12篇）

公路软土路基处理 篇1

摘要：公路的软地基处理得好不好关系到公路的施工质量。在公路建设过程中,若软地基处理不当,则会可能导致路基的开裂、滑移或者路面不平等等问题。特别是在大型的桥梁和高路堤等建设中,若软地基处理不当,那么会存在相当大的安全隐患。为此,在公路的建设中,必须重视软地基的建设,只有这样,才能更好地确保施工的质量。同时从长远来看,处理好软地基能降低竣工之后维修资金的投入,从而真正能发挥公路的作用,即能最大程度地保证过往车辆的安全及通行通畅。文章就公路软土路基的处理进行了研究。

关键词：公路软土路基,处理方法,研究

1 软土的定义及其特征

软土主要根据其空隙和有机质含量的差异,可以分为淤泥质土、粘性土、淤泥土还有泥炭、泥炭质土这五种土。往往,我们又把淤泥质土和淤泥还有软粘性土称为软土。而因为泥炭和泥炭质土的有机质含量比较高,故称其为泥沼。总之,软土就是指压缩性比较高但是强度比较低的软弱的土层。泥沼比起软土来有着更大的压缩性,但是他的渗透性比较强,受到荷载之后能够迅速的固结,工程进行处理也比软土更加的容易。

我们国家各个地方不同软土的成因都有着基本相同的特性,主要表现的特性有:(1)天然含水量高,孔隙大。含水量在34%~72%之间,孔隙的比率一般在110~119之间,饱和度一般的情况下大于95%,液限一般是35%~60%,塑性指数一般是13~30,天然的容重量一般是16~19k N/m3。(2)透水性比较差。大部分的软土的渗透系数是在10-8到10-6/R。(3)压缩性比较高。压缩系数为0.5到2MPa-1,这个数值属于一个高压属性土。(4)抗剪强度比较低。其快剪黏聚力在10k Pa左右。

2 软地基处理应遵循的一般性原则

在处理软地基的相关问题时,一般遵循两种原则来进行:(1)是借鉴十年前日本非常著名的换填前处理软土路基的办法,即通过荷载加压来达到软土沉降使得路基能够稳定。这是比较简单和节约资金的,但是所需时间比较长。(2)就是在工程规划时间内,加大投入资金的力度,根据具体的路堤情况来进行处理,较低的路堤可以不做软地基处理,而其余的用不同的方法去处理。遵循这两种原则来进行软地基的处理,是可以达到比较良好的施工效果。但是,若是想完全消除施工过后的路面的沉降的可能性是不太可能的。往往高路基的软地基处理过后,由于施工后的沉降不可能是零还有就是施工后的沉降不能够满足地基处理设计的控制指标。所以在施工过后,还应进行维护和修补处理。

3 软土地基路基施工的基本处理方法

(1)可以采用塑料排水板。所谓的塑料排水板就是带孔道的板状的物体。在进行软地基处理过程中,把塑料排水板插入到土里。这样就能形成竖向的排水的管道去排水。这种施工方法很便捷且简单,而且能有效的处理最大深度为18m。(2)可以采用沙井。砂井也可以称为排水砂井,即它可以在饱和的软粘土中能排水和通道。砂井和塑料排水板的有效处理的深度一样,也为18m。但是,砂井一般是用于在软土层中厚度要大于5m的项目中。其实,砂井是通过打桩机击入钢管中,利用高压射水或者爆破等办法在地基里形成有序排列的孔眼,进而去灌入粗砂来形成砂柱。还有,砂井的顶面再铺垫层。这样就形成了一个较完整的关于地基的排水系统。(3)关于袋装砂井。由于普通的砂井的井径较小,且因为井径在固结时间这方面的影响上不够井距那么敏感,所以往往在软地基处理过程中很难完成施工。同时,也并没有办法去防止地基变形。但是,网状织物袋装的砂井的直径大约只有80mm。它不仅造价比较低廉,而且不会因为在施工过程中出现的误失或者地基发生了垂直、水平变形而失去连续性。值得注意的是,其的有效处理深度的最大值为18m。(4)关于排水砂垫层。排水砂垫层的有效处理深度的最大深度是路堤的极限高度的两倍。它就是在路堤的底部的地面上去铺一层很薄的砂层,从而能通过砂层把水排出去。(5)关于铺垫土工织物。为了去尽量避免路堤填筑后的地基出现不平匀的沉降,往往可以在软土的地基的表面来铺一层或很多层的土工织物。这样有利于去增强地基的承载能力。但是同时往往会影响到路基排水的情况。所以,土工织物铺垫往往用在淤泥等含水量比较高的超软弱的地基之前,或者是在另外的深层的加固之前。它可作为前期的处理,去提高施工建设的可能性。(6)关于预压。预压就是先填筑一部分或者是全都填筑,进而使得地基能经过一定的时间去团结起来而沉降下来,再去填筑、施工路面。预压的有效深度最大为30m。(7)关于碎石桩和挤实砂。为了减少软土路基的沉降还有提高其整体的抗剪强度,往往会使用碎石桩和挤实砂的方法。该方法是以冲击、振动的方法去使得砂和石等材料挤入到软地基里。从而最后形成一个比较大的实柱体。值得注意的是,它的有效处理深度最大为20m。(8)关于旋喷柱桩。同样,旋喷桩的最大有效处理深度也为20m。它是通过用工程钻机,然后把旋喷注浆管放入事先设定的相关的地基加固的深度。然后再通过钻杆不断旋转来慢慢上升,然后再把事前配置好了的浆液,进而在压力下从喷嘴里喷出来。喷出来的浆液对土体冲击,这时土和浆液经过搅拌成一种混合体。最后形成了一个有着较强强度的人工地基。(9)关于生石灰。将生石灰放在桩孔里,从而形成一个桩体。这被称为生石灰桩。同样,它的最大有效处理的深度也为20m。(10)关于换土。换土这种方式的有效处理深度最大为3m。它是通过人工、机械去挖除路基下面的全部软土,进而去换填一些粘性比较高的土或者卵石、片石。从而可以提高路基的整体稳定性。

4 结束语

在处理软土地基的过程中,应该重视具体情况具体分析。同时,在设计的阶段,应该去选择有代表性的有关典型的路段的软土处理实验,进而能够为具体的软土路基的方案的设计和选择提供一定的参考。其次,在施工阶段,应该要具体情况具体分析,具体制定合理的施工计划。可以较早的去计划安排软土路基的施工,这样可以为整体施工提供一个充分有利的条件。在实践中,可以得知,关于高压缩性、高含水量的软土,比较经济又合理的办法为排水固结的办法。还有就是,土工织物在浅土层的处理中,能更有利于降低路基的沉降量。并且沉降是比较均匀的,这种方法是值得我们肯定的。

参考文献

[1]于达,杨秋萍.市政道路工程软土地基处理技术措施分析[J].城市道桥与防洪,2015,(11):31-33+11-12.

[2]刘前林.简述路桥工程中几种软土地基的处理方法[J].广东科技,2011,(16).

公路软土路基处理 篇2

关键词:公路工程; 软土施工; 路基处理技术。

1 公路软土路基的简述

1.1 软土路基的处理背景

软土路基在整个公路建设工程中, 处于比较尴尬的位置, 因为软土路基的施工难度在整个施工建设中, 处于偏难的地位.因为软土路基中的水分过高, 土地中的空隙太大, 所以软土路基的处理难度较大.我国施工人员一直在寻找适合的方式进行软土地基的处理, 软土地基的含水量过高和承载能力较弱的缺点依旧存在, 存在的这样缺点, 让软土地基的处理方式必须寻找合适的方式进行创新和改进.这也给公路工程的施工建设带来了很多的困难, 为了防止这些困难影响我国的.公路施工质量, 我国的施工工程团队必须将影响公路建设质量的问题都解决掉, 这样才能提升公路的施工质量.

1.2 公路软土路基特点

浅析公路软土路基处理与施工方法 篇3

关键词：公路软土路基；处理；施工方法

中图分类号：U416.16 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）05-0156-02

伴随科学技术和经济的迅速发展，我国各项基础设施建设也在不断的完善，从而带动了的经济发展提高了国民生活水平，以及促进了交通运输行业的发展。为了保证交通运输的安全性和便利性，不断的增加公路工程项目的建设数量推动交通运输行业的发展。软土地基，作为公路工程在施工过程中常见的一种地质类型，其土质含水量相对较高，透水性和排水性比较差，这使得公路工程的承载力和施工质量因此受到了一定的影响。因此，对软土路基的处理方式进行全面探究，提出科学合理的施工方式，对于提升公路工程的施工质量具有极大的意义。

1 当前公路软土路基在施工过程中存在的问题

从该项工程实际施工过程来看，其主要存在两个方面的问题：①在进行路基填土工程施工的过程中，由于地基的稳定性较差，使得路堤容易出现滑坡现象，所以，要有效的避免该问题的出现，施工人员应该尽可能提高填土的速度，缩短填土施工时间，从而在保证软土路基稳定性的情况下，提升该项工程的施工质量。②在路堤填土施工或者是填土工程完成之后，软土路基会出现较大的沉降或者是剩余沉降的问题，因此施工人员要预控及做好路基沉降的工作措施，保证路基原有的高度不会出现大幅度的下降。工作人员需要结合施工现场的情况以及公路工程的施工要求选择适当的方式来处理软土路基。

2 处理软土路基技术的方式

在公路施工过程中，施工人员要解决公路变形和不稳定等相关问题，一定不能将软土直接作为工程的路基来使用，需要在设计和施工过程中，采用适当的方法手段对软土路基进行加固处理，从而有效的降低路基自身荷载密度提升软土路基的稳定性和承受力，使其可以充分的满足相关设计指标要求，减少沉降与变形等的概率。与此同时，在施工设计阶段，设计师应该尽可能降低路堤的设计标高，选择质量相对较轻的材料来填筑路基，减轻软土路基需要承受的荷载力；选择符合路基或者是改良土壤质量的方法手段来处理路基，通过在路基中设计基础桩来帮助其分担来自路面的荷载力；当整个初始阶段工程竣工后，施工人员还需要调整和修补不均匀的沉降差。

在施工过程中，工作人员还需要加强对以下几个施工环节的处理：

①保证土壤中的水可以通过通道顺畅的排除出去，即保证排水板插入的深度、不同排水板之间的距离以及铺砂层的厚度等都符合相关标准要求；

②保证软土地基可以一直处于强度逐渐增加并固结的桩体中，施工人员可以以软土路基在各个施工阶段自身的强度为依据，确定需要填土的厚度以及施工机械设备的类型；

③保证软土路基的填土已经完成压实处理，并在软土路基自身承载力允许的范围之内，尽量提早进行填土的碾压工作[1]。为了保证碾压工作不会影响到整个公路工程施工的质量，施工人员还需要根据施工现场具体的地质条件等方面的情况计算出软土路基的极限承受力，且软土路基加固范围之内填土的厚度不能比下一层填土厚度大；

④当软土路基的固结度达到了90%以上之后，其自身的沉降量便已经基本稳定，此时，施工人员需要开始进行路基整形工程的施工，并且在整形施工过程中，相关工作人员还需要将各项施工内容和相关数据信息完整的记录下来，为竣工后的审核工作提供参考。

3 软土路基的施工方法

3.1 高压喷射注浆施工

高压喷射注浆施工主要是将化学中的注浆技术和利用高压射流完成切割工作的施工技术相结合，是加固软土路基的一项施工技术[2]。在公路工程施工过程中，首先，施工人员使用钻机钻进到事先预定好的深度中；再利用带有特殊喷射嘴的注浆管在高压作用下将水泥浆液喷射出去，并以喷射过程中产生的喷射流来搅动和切割土地；然后，使钻杆边能在后沿着旋转边不断的提升，从而形成一个由水泥土构成的均匀圆柱状固结体，进而达到提升软土路基自身承载力和防渗透性的施工要求。一般情况下，该施工方式主要适用于N值在0～30的淤泥质黏土、砂砾、沙土以及部分含有卵石层的软土路基中。

3.2 冻结施工

冻结施工是一项使用范围较广、施工效果比较有效的施工技术，其主要是通过二氧化碳膨胀，或者是液态氧、或者是利用普通的制冷机械设备和封闭式液压系统连接到一起的方法，让冷却液能够在软土路基内部流动，从而达到冻结软土路基、提升软土强度和稳固性、降低软土自身压缩性的目的[3]。一般来讲，该施工方法可以适用于任何类型的软土土质施工中，特别是那些地下水位较高，或者开挖的深度大于7～8 m的公路软土路基工程施工之中。

3.3 压密注浆碎石桩施工

相对来讲，压密注浆碎石桩施工主要是相关人员通过对软土地基施工现场的地质情况进行分析计算和试验研究之后，确定的一项适用于公路软土路基的施工方法。施工人员通过先在碎石桩体中进行低压注浆，当水泥初步凝结后，在向桩体以及桩体周围的土层中进行高压注浆，从而形成注浆碎石桩，进而达到改变桩体周围土体以及桩体之间土质构成的目的，使公路软土路基能够形成复合路基[4]。这样一来，不仅不会对原有的路基性质和功能造成较大的影响，还能够满足公路软土路基更高的施工要求。

3.4 复合路基施工

复合路基施工主要包括：旋喷桩、粉喷转和碎石桩三大种类。其中，旋喷桩的造价相对较高，且无法有效控制桩体形成的质量。在处理桥头及其周边的软土路基施工中使用此类型桩体，便可以有效的提升桥背土体的填筑速度，降低竣工后路基出现沉降问题的机率[5]。

此外，如果施工人员选择使用粉喷桩来进行软土路基的施工，那么其软土层的厚度就应该在10 m以上、填土的设计标高需要在八米以上、两个粉喷桩之间间隔的距离为1 m、喷粉量为50 kg/m，从造价上来看，此种施工方法每平方米的造价大约是压密注浆施工方法的2～3倍。

4 结 语

总而言之，公路软土路基工程项目的施工处理技术要求相对较为复杂，其整体施工行为系统性较高；并且，由于该项工程的施工跨度较大，所以，其在施工过程中还会涉及很多的领域技术问题，使得对于施工人员的专业技术水平相对较高。

此外，由于施工路段的地理环境与地质情况会对道路建设的施工质量产生极大的影响，在施工之前仔细考察路段的相关实际情况，采用科学合理的方法来完成软土路段的处理和施工工作，保障整个公路工程项目建设施工的质量。

参考文献：

[1] 詹浪.贵州公路软土路基处理方法专家系统开发研究[D].重庆：重庆交 通大学，2013.

[2] 钱同庆.辽宁省公路建设软土路基处理方法的应用研究[D].沈阳：沈阳 建筑大学，2011.

[3] 李俊平.浅析高速公路软土路基的施工处理[J].科技资讯，2010，（3）.

[4] 李春荣.关于公路施工中软土路基处理技术的研究[J].黑龙江交通科 技，2013，（4）.

[5] 朱伟串.高速公路软土路基施工处理技术分析[J].科技创新与应用，

公路软土路基处理施工方法 篇4

关键词：数值模拟,软土地基,粉喷桩

软土一般具有高含水率、天然孔隙率大的特点, 其力学性质较差, 压缩性高, 承载力低, 一般不能直接作为公路路基, 需要经过适当的处理, 改变土体的三相体比例关系, 通常采用的方法有:对土壤进行置换 (静力) , 压实土体, 采用强夯 (动力置换) , 抛石挤淤, 采用排水措施等方法, 使得土体变得更为密实, 土中水和空气含量降低, 相应的增加土体质量。也有采用将土体固化的方法, 增加土体的承载能力和抗变形能力, 例如:设置CFG桩, 水泥搅拌桩以及抛石挤淤法等。近年来, 软土地基的处理技术日益发展, 现代工业的快速发展也为软土地基工程提供了强有力的支撑。

1 工程概况

九州路位于文化产业园区中部, 拟规划为东西向城市次干道, 本次拟建设的道路为新建道路工程, 拟建范围是西起人文路, 东至广恵街, 全长为4807.215米, 路红线宽为50m, 拟规划为两幅路横断面形式。拟建公路区域的覆盖土主要为高液限粘土, 下伏冲洪积层的砂土, 局部地区有淤泥, 部分积层下部岩石为寒武系白云质灰岩, 岩体破碎。大部分覆盖层富水性差, 淤泥地段含水丰富;地下水主要富存于极破碎强风化岩体中, 向低洼地带运移排泄。

施工区多年平均降水量为635.6mm, 年降水量的区域分布很不均匀, 总体上呈现由南向北逐渐递减的趋势。降水量的年内分配的特点表现为汛期集中, 季节分配不均匀和最大最小月相差悬殊等。施工区汛期降水集中, 多年平均汛期降水量在393.4~441.1mm之间, 汛期4个月的降水占全年的64.0%~66.6%, 一年四季降水量变化较大。夏季6~8月降水最多, 降水量为321.3~363.0mm, 占全年降水量的52.3%~54.2%;春季3~5月降水量112.5~141.6mm, 占年降水量的19%~21%;秋季9~11月降水量在129.9~153.2mm之间, 占年降水量的21.0%~23.2%;冬季12~2月降水量少, 降水量21.4~32.6mm, 占年降水量的3.6%~5%。本工程场地沿线地下水类型为潜水, 主要受大气降水补给, 排泄方式主要为蒸发排泄和人工开采排泄。

2 道路软土地基处理施工方法

通过对九州路地基条件、周边环境等因素综合考量后, 结合工期限制、经济性、工程地质特性以及施工条件许可, 决定采用水泥粉体喷射搅拌桩对软土地基进行处理。水泥粉体喷射搅拌桩是采用桩土相互作用的原理, 用喷射的方式将加固材料喷入需要加固的软弱地层中, 并将土体与材料相互搅拌混合形成高强度的桩基。高强度的桩与土体构成复合地基, 因此达到加固的效果。该方法加入的固化剂量少, 施工速度快, 整体施工过程中震动小, 污染少的优点, 还能有效降低地表的隆起情况。

3 路基加固技术数值分析

本文采用PLAXIS程序, 对九州路地基的典型地段进行整体建模, 通过二维有限元分析加固对路基的稳定性效果。模型采用15节点三角形单元, 使用非结构性的网格, 强度准则为摩尔库伦准则, 加固措施为路基下设24根粉喷桩。粉喷桩的天然重度为2k N/m3, 轴向刚度为2×105k N/m, 抗弯刚度为1×107k N2/m, 泊松比为0.2, 最大弯矩为1×1015k N·m/m, 最大轴力为1×1015k N/m。计算结果如下列各图所示。

根据PLAXIS程序的曲线管理器, 粉喷桩加固前路基边坡的安全系数为1.351, 而在加固后达到了1.953, 整体提高了44%, 说明, 粉喷桩加固的效果明显, 大大提高了软土地基的承载能力。

图1表示的为加固前路基潜在滑动区域云图, 整个路基出现明显的对称性滑弧, 有整体从堤脚外往外侧滑的趋势。图2表示为加固后路基潜在滑动区域云图, 其路基整体未出现明显滑弧, 而整体的滑移主要在中心轴线附近和顶部, 整体的安全程度提高。图3表示的是加固前路基竖向位移分布图, 位移图显示路基竖向位移集中于路堤及软弱土层, 这是固结沉降和上部分路堤挤压软弱土层共同作用所致, 而且上部土层沉降位移非常明显, 在实际工程中容易对路面造成开裂等影响。图4表示为加固后路基竖向位移分布图, 与加固前的竖向位移分布产生很大变化:在粉喷桩的作用下, 桩周土体在上方路堤完成后的竖向变形高于其余路基, 而路基竖向变形整体向粉喷桩区域进行集中, 桩外未加固区域的竖向位移快速减少。在不同的深度方向上, 竖向位移延伸至下卧土层, 说明桩的存在, 使得上部荷载传递范围更深。

4 结论

本文通过对九州路的软土地基施工结果模拟, 得出粉喷桩加固能有效提高软土地基的承载能力, 增加路基边坡的安全系数。

参考文献

[1]Young S.Kim, Jun B.Lee, Sung-Keun Kim, Jeong H.Lee.Development of an automated machine for PHC pile head grinding and crushing work[J].Automation in Construction.2009 (6) .

公路软土路基处理 篇5

浅议高速公路软土路基产生沉陷的原因及处理方法

随着国内公路建设的`全面发展,高速公路在全国范围内开始修建,而全国各地地质情况差别大,道路施工中不可避免地会遇到软土地基.本文通过对软土路基特性的分析,提出软土路基处理的多种方法.

作 者：李伟 作者单位：昆明公路管理总段公路机械工程公司刊 名：决策与信息(下旬刊)英文刊名：DECISION & INFORMATION年，卷(期)：“”(1)分类号：U416.1关键词：软土路基 成因分析 处理方法

公路软土路基处理 篇6

关键词：高速公路；施工；软土路基；处理技术

1引言

由于我国的地形复杂，在高速公路建设中，经常遇到软土地带，给高速公路建设带来很大的困难。软土地基一般来说，由粉土、砂土、粘土、粉砂粘土等等组成，这种软土基础具有含水量大，可压缩性强、不稳定等特点，软土的分布，主要是在我国沿着河流，湖泊，沿海和其他地方。软土路基的出现不仅仅会导致路面发生坍陷，还极易会引起“跳车”现象的发生，进而导致交通事故的发生，对此，针对公路施工中软土路基的处理必须引起足够的重视，加以解决。

2高速公路施工中的软土路基处理技术

2.1排水固结法

排水加固法顾名思义就是利用排水技术，在软土地基中人为的进行排水管道的设置，将软体中的水排出，从而减小了其中的空隙，让土质更加紧固，有效的提高了公路软土路基的使用稳定性，增强其强度。这种方法通常由两个部分组成，一是排水系统，一是加压系统。加压系统主要指在公路施工建设前，对其施工路段进行加载施重从而导致大部分路段下沉，进而提高基土的承载力，这部分承载力就相当于通车后所承载的力，但是针对泥土较厚的地基却不是很适合，针对粘土较薄的地基相对比较适合，也可以采用单独加载的方式进行系统加压。排水系统的制作可以设置砂井或者塑料排水板。砂井是指利用打桩机打入钢管，或者利用高压射水等方法在在路基中做出有一定规律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。现代常常用织物袋装砂井，降低了成本，施工难度，也不像砂柱一样因为地基的变形而失去连续性，减弱排水效果。塑料排水板也是常用的排水系统，是在软土层插入塑料排水板作为渗水的通道，这样可以加快排水的速度。在使用砂井或者塑料排水板的同时，也可以在软土地基上铺上砂垫层，再在上面覆盖薄膜密封，利用抽气泵让排水通道保持比较高的真空状态，再利用大气压将土中的水抽出。

2.2置换法

采用各种手段将地基复合增强其强度，提升路基抗承载力，减少沉降量。其中最常用的就是碎石法。利用高压水的冲击管状设备将土体振动出空，将碎石等材料放入其中成桩，进而提高地基的承载能力，这种置换方法被广泛的应用于公路施工中，且造价低廉，也不会受到地下水位的影响。粉喷桩法是利用特殊的设备将水泥或者是生石灰等粉末状体进行搅拌后应用在路基中，主要是将软土与固化剂进行搅拌，然后形成水泥桩的固体，再使用于桩间摩擦力来增强地基复合的承载力，它与深层次路基承载力不同，通过配合比将提高整体土体机构的凝固性，使其承载力提高至 1 倍以上或是更多，除了上述等方法外，还有类似的方法，如 CFG 桩，钢渣桩，石灰桩等。

2.3换填法

换填法多数情况下是将地面以下的软土挖去，再向内选择强度高且稳定性好的砂、碎石和灰土以及矿渣等材料进行分层填充工作，最后分层夯实，然后通过压、震，促使提高公路路基的密实度。以分散附加应力的方法来提高路基承载力，同为复合路基的置换控制方法，若基层弱土层较薄，而上面负载不大时，可直接加入碎石，对表面的合理的碾压和夯实、震动，不断提高地基的强度。

2.4深层搅拌法

深层搅拌法是通过特制机械，在地基中就地将软地基土与固化剂强制搅拌，使软粘土硬结成桩的地基加固方法。其中固化剂多为水泥或石灰，若为粉体时则称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法主要处理地基范围包括淤泥、淤泥质土等含水量高的地基，以及承载力特征值低于 120kPa 的粉土、黏性土等软土地基。

2.5排水砂垫层法与工织物法

排水砂垫层法主要在路基上铺设一层厚度为0.5~1.2米左右的砂垫层来增强软土的抗承载能力，其主要是针对路基软土层比较薄的地区以及含水量比较大的路基进行砂墊层的使用。针对超软土路基施工建设主要采用土工织物法进行增强软土路基的抵抗能力，主要在公路施工的淤泥质地基上进行铺设，抗水性比较高。在铺设的过程中要使用土工格栅增强土的韧性和强度，保证路基整体稳定。这样也能减少填充物后对其路基的破坏，减少压强，提高施工的可靠性以及行车的安全。

3高速公路施工中的软土路基处理注意事项

3.1施工准备工作

（1）在施工前要根据实地勘察和取样的检测结果，以公路使用时限为基础，开展公路沉降程度的预算工作。在公路使用寿命一定的情况下，预计发生的沉降程度越小的情况越好。

（2）在软土区域进行公路施工，要全面开展地质地形勘察工作，确保勘测项目齐全、各项勘测数据准确，详细对比勘察结果和原有的软土质基地勘查资料，并整理好相关数据。根据设计要求和具体施工情况，逐一完成施工设计、施工方案、路线选择等工作。其中，要高度注意钻探工作，防止塌陷问题的发生。通过原位测试和取土测试两种方法完成土壤取样调查工作，要选择具有一定代表性的土壤作为样本，以保障取样检测的工作质量和可靠性。

3.2施工技术方案选择

软土地基的处理施工技术种类较多，每一种都有其特点和缺陷，都有其使用局限性。在进行软土地基处理技术选择时一定要认清所选技术种类的适用范围。比如，填土预压法，工期长，施工简单，适用于沉降量较小，路基稳定的地段；换土法造价高，适用于清淤回填；强夯法能够有效加快施工速度，缩短工期，造价也低，无需添加特殊材料，但对周围环境影响大，适用于加固低饱和土、黏土、砂土、碎石等情况的区域；反压护道法施工费用低，工艺简单，但公路用地加大，适用于路堤高度不大于极限高度的地基，多在桥台高填土地段局部使用，一般不大面积使用。同时，施工区域地质条件复杂多变，施工条件也各有不同，导致公路地基的性能指标各不一样，施工材料、设备等情况也会因时、因地有着巨大差异。基于以上原因，在道路施工中要根据施工的具体情况，综合考虑设计要求、施工条件、施工设备、材料、经济性等多方面因素，选出整体性能最佳的地基处理加固方案。

3.3施工注意事项

软土地基处理后，还必须应通过负载使超孔隙水压力逐渐消散，孔隙比减少，软土地基坚固，土壤的密度增加，抗剪强度增加。为了使软土地基的荷载在承受范围内，我们应该控制加载速率和排水的速率相适应，这样我们才能保证地基在路堤施工中不会发生破坏。

此外，在软土地基处理以后，我们必须进行应力荷载预加载，重复的碾压来确保排水效果和强度是在效果范围之内，缩小孔隙，使剪切能力增强。在填路基时，可以使用反压保护措施，并确保施工过程中的协调同步，确保地基受力均衡。处理一些桥梁的特殊路段，可以采用超载预压法的方法，此外，在软土地基水位较高的地方，必须做好排水设施、深化排水和完善的排水系统。

总结

对公路施工中软土路基的处理是公路建设工程施工中的必要需求，也是确保物流顺畅和交通安全的必要前提。现代公路施工中，软土路基的施工方法很多，要根据施工地点的地质条件确定合理的方式，而且还要加强对施工过程的控制，保证软土路基的稳定和坚固。

参考文献：

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公路软土路基的特征及处理 篇7

1 软土路基特征

淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土, 亦指高压缩性的软弱土层, 软土的主要成分是粒及粉粒, 常成絮状结构, 含水量高、孔隙比大、透水性差、抗剪强度低、灵敏度高。在荷载的作用下, 地基承载力低, 容易发生失稳事故。地基沉降变形大, 不均匀沉降也大, 而且沉降稳定历时较长。所以在软弱路基设计和施工处理过程中, 必须通过详细的研究, 掌握软土的性质和土层特征 (特别是软土的强度和变形动态变化规律) , 采取合适的工程措施, 才能防止路堤塌方、失稳及桥台破坏、路面开裂、桥头跳车等等问题。

2 加固软土路基各种有效措施

2.1 在路基上打砂井

砂井又称排水砂井, 适用于软土层厚度大于5m时的路基, 普通砂井直径一般为30~40cm, 最大的有效处理深度是18m。砂井是利用各种打桩机具或者高压射水、爆破等方法在地基中形成一定规律排列的孔眼, 并在这些孔眼中灌入中、粗砂形成砂柱。影响固结速率的主要原因之一是砂井间距, 也就是相邻砂井中心之间的距离, 砂井间距一般为砂井直径的6-10倍, 常为2-4m。砂井长度的确定是由软土层的厚度、荷载大小和工程要求而定的, 一般为10-20cm。砂井平面布置形式有正方形和正三角形两种。一般来说, 在砂井顶部要铺砂垫层, 与各砂井连通, 这样可将水排至场地以外。砂垫层的宽度必须要大于建筑物的底宽, 并伸出砂井区外边线2倍砂井的直径;施工过程中垫层用砂是与砂井用砂相同的, 铺设要平整, 厚度大约为50cm。

袋装砂井, 适用于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基。袋装砂井直径可小到7~12cm, 最大有效处理深度18m。袋装砂井能增加软土竖直方向的排水能力, 缩短水平方向的排水距离, 加速软土的强度。砂袋灌入砂后, 砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂, 费用相对较高, 所用的时间较长。一般砂井如果井径太小, 无法进行施工, 所以现在广泛采用网状织物袋装砂井, 造价比一般砂井低廉, 而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。

袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体, 对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用, 同时通过填土预压。形成竖向排水通道, 配合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法使地下水由单向排水变成三向排水, 消散孔隙水, 也可有效的防止或消散附加荷载所造成的超孔隙水压力的增高。加快地基固结, 加快沉降。

2.2 砂井、袋装砂井的施工注意事项

施工前要先进行试钻孔。根据设计深度, 反复进行多次试验, 最后确定砂井深度范围, 具体各砂井深度在确定的深度范围内按实计量。对原材料的检测。砂袋、砂都必须进行检测, 合格后方可使用。

袋装砂井砂袋必须选用透水性和耐水性好以及韧性较强的麻布、再生布或聚丙烯编织布制作。砂子必须是过筛、晾干了的中粗砂, 灌砂时应两灌两振, 并铺以人工, 确保砂袋灌砂饱满并均为干砂。钻孔。钻孔按试钻时的要求进行。一旦达到持力层, 立即停机, 同时测量出孔深, 并作好深度记录。钻孔完成后, 再测量标志处到地面距离, 用总长减去该距离即为孔深。砂井尽量垂直, 个别最大偏差<1.5%。

安装砂袋。砂袋的长度要与砂井深度一致, 超出的部分要及时剪除。安装时不能产生回带, 如产生回带则进行冲水拔出。砂袋安装完成后及时进行埋头, 防止阳光暴晒而砂袋老化。

2.3 振冲碎石桩处理软弱地基工程

振冲碎石桩复合地基是一种经济、快速加固地基、土体的技术措施, 目前应用较广, 不仅可应用于砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等土体, 也可用于加固某些淤泥质软土和穿透漂砾石层, 或加固较好土层下的松软土体。振冲碎石桩桩长及桩径要根据加固路段软弱土层厚度的实际情况而定, 桩径一般为30~80cm。桩的孔位一般有正三角形和正方形。

振冲碎石桩施工方法有多种多样, 而常用的方法是振冲法。它是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备, 开动水泵在高压水流下边振边冲, 使振冲器产生高频振动, 将振冲器下沉到土中的设计深度。在软弱粘性土地基中成孔, 经清孔后, 就可从地面向孔中逐段填入碎石或卵石等材料制成桩体, 每段填料均在振动作用下被振挤密实, 直至地面, 从而在地基中形成一根很密实的桩体。形成的桩体和原土层构成复合地基, 大大提高了地基承载力, 并降低了压缩性。振冲置换法适用的土层主要是粘性土, 在砂土中也能制造碎石桩, 但挤密作用远大于置换作用。碎石桩复合地基桩体贯穿于整个软弱土层, 当达到一定的硬层时, 桩体起着应力集中作用;当桩体未达到相对硬层时, 桩体起应力扩散和均布作用。同时由于粗粒材料组成了复合地基中的碎石桩体, 所以可起到加速排水固结作用。

2.4 复合地基施工注意事项

2.4.1 施工的顺序

振冲桩的施工顺序是“由里向外”, 这种顺序的优点在于能挤走部分软土, 便于制桩。在压缩性较高的软土地基中施工时, 最好采用间隔的方式施工。这样能减少制桩过程对桩间土的扰动。

2.4.2 振冲碎石桩的填料方式

成孔后立刻向桩孔内填料制桩。填料方式一般有两种。第一种是间断填料法, 操作较繁琐, 适合小型工程人工推车填料。此种施工过程是将振冲器提出孔口, 向孔内倒入填料, 再下振冲器至填料中振冲密实, 达到一定施工要求后, 反复此种施工过程, 直至制桩完毕;第二种是连续填料法, 操作方便, 适合机械化作业。施工过程是振冲器不用提出孔口, 仅上提30~50cm, 离开原已振密过的桩次, 即向孔连续不断地回填石料, 直至该次桩体振冲密实达到设计要求后, 再上提30~50cm, 连续填料振冲密实, 重复上述步骤, 自下而上逐段制桩直至孔口。

3 结语

综上所述, 提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路的软土路基, 软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况, 它关系着通车后的公路的运营情况和使用寿命, 也关系着个别地区的交通运输经济。袋装砂井法和振冲碎石桩是两种常用的加固处理软土地基的方法, 这两种方法都具有施工简便、节约材料、质量可靠、效果显著的优点, 所以在工程施工中应用都较为广泛。鉴于土的种类、特点的多样性, 处理软土路基的技术措施还有很多种, 此文就不再一一列出。

摘要：在软土地区修建公路, 如果不根据实际情况修建并处理路基, 往往会发生路基失稳或过量沉陷问题, 导致公路路面破坏甚至不能正常使用。本文结合笔者参与的多项工程实践, 分析了在公路施工中软土路基的特点、特性, 并提出了多项可有效提高软土路基质量的技术措施。

关键词：公路,软土路基,特点,措施

参考文献

[1]郭文, 王汝恒, 初文荣等.软土地基的工程特点及震害影响[J].四川建筑, 2006, 24 (4) :59～60.[1]郭文, 王汝恒, 初文荣等.软土地基的工程特点及震害影响[J].四川建筑, 2006, 24 (4) :59～60.

高速公路软土路基处理方法探析 篇8

路基稳定是保证车辆在公路上正常通行的必要条件，土的性质是确定地基处理方案和制定施工方案的重要依据，对土方工程的稳定性、施工方法、工程量、劳动量和工程造价都有影响。软土是具有较高含水量，孔隙比较大，压缩性较高，强度低，具有明显流变性和渗透性小等特点。在路基施工中，若不及时对软土路基进行处理，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。因此，在实际工程中对软土路基的性质加以了解，有助于高效解决软土路基对工程施工的影响。

1 软土路基处理中存在的问题

1)由于在地质勘查阶段，钻孔深度达不到要求或者钻孔间距过大，则会导致地下土层的勘察不全面，或者通过地表现象来判断地质条件，通常同一地区的地质情况在地下有很大区别，错误的判断会导致地质勘察资料有误。2)不良地质路段的产生均与水的作用有关系，在钻探勘查的同时正确确定地下水源的位置，对于后期合理选择地基处理方法，有着较大的关系。3)对于改建公路，在软土地基路段如果仍沿用原老路软土地基处理方法，而没有考虑到公路等级的提高，公路工程技术指标的变化和路基填筑的高度变化，则可能在公路建成后仍然发生路基病害现象。4)对软土地基处理不全面，或者采用的处理方法不正确，导致公路在使用后受力的反复作用而产生地基不均匀沉降、开裂，而必须重新进行路基加固处理。

2 常用软土地基处理方法

2.1 换填法

对于局部路基段，如果软土路基埋深较浅或是土层不厚，可将基底的软弱土层全部挖除、运走，直到出现较硬底层，然后分层回填砂碎石并压实至原地面标高，每层松铺厚度不超过50 cm。可采用人工或者机械压实，不少于3遍。该方法一般适用于淤泥质土和黄土，深度不超过5 m。

2.2 挤密法

挤密法是通过对地基压实，提高强度和降低收缩性达到加固的目的，或者在地基中用锤击、振冲、爆破等方法成孔，在孔中分别填入砂、碎石、灰土、生石灰等材料，压实后形成直径较大的桩体，并与桩间挤密的土共同组成复合地基，提高地基强度。该方法适用于长年积水的低洼地段。挤密法施工用料采用不易风化的、稳定性好的石料，石块大小由泥炭的稠度来确定。对于易流动的泥炭或淤泥，石块中80%以上宜超过30 cm粒径，含泥量减少到最低。

2.3 塑料板排水法

塑料板排水法是将带状塑料排水板用插入机将其插入软土中，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速软基固结，减少路基沉降。一般需要配合堆载预压或超压施工，使地基的有效应力增大，抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。

塑料板排水法特点是能够充分利用较好的排水性，顺利进行排水，确保排水的效果;它是一种具有良好延展性和强度的材料，既不影响排水，又能确保地基承载力满足要求;排水板断面尺寸小，施工中对地基的扰动小;具有施工简单、快捷和造价低的特点。

2.4 土工格栅法

在软土地基表面铺设一层土工织物，用以减少路基填筑后的不均匀沉降，提高路堤的整体稳定性，同时不影响排水。为达到排水及隔离的作用可铺设土工格栅，加强横向拉力、减小差异沉降。土工格栅具有强度大、变形小、蠕变小等特点，能迅速提高地基承载力，控制沉降量发展。

2.5 袋装砂井法

袋装砂井法其技术原理是利用袋装砂井形成排水通道、加快软土路基的排水固结，实现软土路基稳定性的提高。袋装砂井是将质量符合要求的砂先装入透水性好的编织袋内，然后采用沉入或打入设备将装好的砂袋沉入软土地基内。袋装砂井既有大直径砂井的作用，又可以保证砂井的连续性，避免缩径现象;此外，袋装砂井还具有孔径较小、砂材料消耗少、施工速度快等特点。在施工中将袋装砂井处理方法与土工格栅配合使用，将大大提高地基的稳定性和承载能力。当泥沼或软土层厚度大于5 m，且路堤填筑高度的土体自重远超过天然地基承载力或地基土体水平位移较大时，袋装砂井具有明显的优势，是软土地基最合适的处理方法之一。

2.6 粉喷桩处理

粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂。通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制搅拌。利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理—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。水泥粉喷桩是一种经济、有效的软土地基处理方法。专用的粉喷射搅拌机，能将水泥用压缩空气喷入软弱地基深部，凭借搅拌机的旋转叶片与原状土强制混合，吸收周围水分，粉体与土体经过一系列的物理化学反应形成具有整体性、稳定性及相当强度的加固柱体。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法，最适合于加固各种成因的饱和软粘土。目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。

3 地基处理方法的选择

软土地基处理的方法很多，各种方法具有不同的特点，得到的效果也是不同的，因而各自适用于不同的目的。软土地基处理的目的可分为两大类———沉降处理和稳定处理，而按处理目的选择处理方法时，应考虑三方面的条件:地基的土质及土层构成(厚度、排水层等)条件;堆场的性质、工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响条件。

4 工程概述

云南省锁蒙高速公路K168+398.71～K168+420.29段为K168+409.5桥位置，该桥位处有地下暗河，雨季雨量集中时，地下暗河水由K168+330～K168+480段路基范围内大量涌出，在K168+330～K398.7段及K168+420.29～K168+480段填挖方路基内出现多处出水口，经勘查发现该路段原地面土质主要为亚粘土、有机质土。亚粘土由粘粒、粉粒组成，多呈软塑状。有机质主要由粘粉粒组成，含少量有机质，压缩性高，呈流塑状。不良地质主要表现为软土、软弱土且软土层在地下10 m位置，不利于直接进行填筑，为确保路基稳定，拟定三种方案对路基进行处理。

4.1 采用不同方案填筑实验

方案一:采用换填80 cm厚片石垫层，所换填的片石选用不易风化，片石厚度或直径不小于300 mm。片石垫层宜整层全幅一次铺筑，用自重不小于18 t的振动压路机碾压至平整密实。方案二:对路基全断面进行挖除，挖到距离路面标高以下3.576 m的位置后，换填200 cm厚片石垫层，片石垫层上填筑30 cm碎石土，然后浇筑50 cm厚C30混凝土，在出水点埋设100 mm横向塑料透水管。方案三:对路基进行全断面开挖，采用沉入袋装砂井。

4.2 实验结果

通过验证发现，方案一在换填了片石后，不能满足出水要求，当受到外界压力作用下仍然有大量地下水从已换填完工的路基上涌出，严重影响路基稳定性。换层填土法只适用于浅层软弱地基，对较薄软土层可采用全部换填的方式完成，对于比较深厚的软土层，可采用局部换填的方式。方案二通过在出水口预埋塑料透水管，增加了排水量，能够及时把基层的水快速排出，且施工费用较低。方案三采用袋装砂井技术施工，把袋装砂井按照三角形分布，选择好袋装砂井直径、根数来实际布置。砂料选择中选用渗水率高的中粗砂。同时控制好砂料中含泥量与最大粒径。在实际工程中袋装砂井技术应用中需要比路堤范围宽，这样能够使砂井范围内的路基、路堤快速固结，保障公路路基的稳定性，避免路堤含水量对路基的影响。是比较好的一种软土地基的处理方法，但由于该方法费用较高，排水效果和方案二基本相同，故采用方案二。

5 结语

随着公路工程的规模不断扩大，在项目建设中软土地基的处理得到了越来越多的关注，在现代交通施工过程中，对于不同地质路段如何选择方便、快捷、经济的软土路基处理方法，减少路基病害和地基沉降，将更有利于公路路基稳定性，既能保证路基路面的质量，同时也能提高道路的使用寿命，充分发挥出公路的优越性。

参考文献

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高速公路软土路基处理方法探析 篇9

淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土, 其成分主要由粘粒及粉粒组成, 常成絮状结构, 并含有机质, 软土的天然含水量大于液限, 有的可达 200%。孔隙比在 1-2 之间, 个别可达5.8, 它具有较高的压缩性。软土强度低, 粘聚力小, 标准贯入击数N普遍很低, 通常不大于5。其渗透性差, 渗透系数一般小于 10-5mm/s, 固结速度慢, 若软土层厚度超过 10m, 要使土层达到较大的固结度往往需要 5-10 年之久。并具有明显的结构性和流变性, 灵敏度通常大于 4, 一经扰动, 其絮状结构受到破坏, 土的强度显著降低;在荷载的作用下, 因缓慢剪切变形抗剪强度逐渐衰减, 在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。我国沿海地区和内陆平原或山区都广泛地分布着海相、三角洲相、湖相和河相沉积的饱和软土, 其厚度由数米至数十米不等。

2 高速公路软土路基的常用处理方法

2.1 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管, 通过钻孔置入到处理土层的预定深度, 然后将浆液 (常用水泥浆) 以高压冲切土体。在喷射浆液的同时, 以一定的速度旋转提升, 即形成水泥土圆柱体;若喷嘴提升而不旋转, 则形成墙状固结体。加固后可用以提高地基承载力, 减小沉降, 防止砂土液化、管涌和基坑隆起, 建成防渗帷幕, 适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。

2.2 冻结法

冻结法采用液态氮或二氧化碳膨胀的方法, 或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接, 而使冷却液在内流动, 从而使软而湿的土进行冻结, 以提高土的强度和降低土的压缩性。适用于各类土, 特别在软土地质条件, 开挖深度大于 7-8m, 以及低于地下水位的情况下是一种普遍而有效的施工措施。

2.3 挤密法

挤密法是利用挤密或振动使深层土密实, 并在振动或挤密过程中, 回填砂、砾石、碎石、灰土、二灰或石灰等, 形成砂桩、碎石桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩, 与桩间土一起组成复合基础, 从而提高地基承载力, 减小沉降, 消除或部分消除土的湿陷性或液化性。 砂 (砂石) 桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法, 一般适用于杂填土和松散砂土, 对于软土地基经试验证明加固有效时方可使用。灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5～10m 的湿陷性黄土和人工填土。

2.4 机械碾压法

机械碾压法是指挖除浅层软弱土或不良土, 分层碾压或夯实土, 按回填的材料可分为砂 (石) 垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土 (灰土、二灰) 垫层等, 它可提高持力层的承载力, 减小沉降量, 消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性, 防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用于基坑面积和开挖土方量较大的回填土方工程, 适用于处理浅层非饱和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基, 这种方法简易可行, 但仅限于浅层处理, 一般不大于 3m, 对湿陷性黄土地基不大于 5m;如遇地下水, 对于重要工程, 需有附加降低地下水位的措施;干渣垫层、土 (灰土、二灰) 垫层等;它可提高持力层的承载力, 减小沉降量, 消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性, 防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。

3 水泥土搅拌桩方法的应用

3.1 泥土搅拌桩的概念

水泥土搅拌法按照施工工艺, 可将其分为浆液喷射法和粉体喷射法两种, 前者形成的加固体称为深层搅拌桩, 后者形成的加固体称为粉喷桩, 二者统称为水泥土搅拌桩。水泥土搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种新颖方法, 它是利用水泥作为固化剂的主剂, 通过特制的深层搅拌机械, 在地基深处就地将软土和固化剂 (浆液状或粉体状) 强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。其所形成的加固体与桩间土共同承担上部结构的荷载, 从而提高地基的承载能力, 减少沉降变形, 采用干法 (喷粉) 或湿法 (喷浆) , 主要取决于被加固土的土层含水量。一般当土层的天然含水量小于30%时宜采用湿法, 大于50%时宜采用干法, 而界于30%～50%之间时可视具体情况灵活选择。

3.2 水泥土搅拌桩的制作工艺

(1) 就位:对中、调平; (2) 预搅下沉:下沉的速度可由电机的电流监测表控制, 工作电流应小于70 A (随机型不同而有差异) ; (3) 制备水泥浆:下沉到预定深度后, 开始制备水泥浆, 并注入集料斗中; (4) 喷浆搅拌提升:提升20 cm , 开启灰浆泵将水泥浆压入土中, 边喷浆边旋转, 同时严格按预定提升速度提升搅拌机; (5) 重复搅拌下沉、提升:将搅拌机边旋转搅拌边下沉, 到设计深度后再边搅拌边提升, 直到升出地面; (6) 清洗; (7) 移位:对于单搅拌轴的深层搅拌施工机械, 在预搅下沉时也有采用喷浆切割土体、搅拌下沉的工艺, 以防止出浆口下沉过程中被堵, 但要严格控制水泥总量和分布均匀性。

3.3 水泥土搅拌桩的技术要点

(1) 预搅下沉时, 要严格控制下沉速度, 使土体被完全切割破碎, 以利于与水泥浆拌和均匀。特别是对于较硬的粘土夹层, 如果在预搅下沉时下沉速度过快, 土层不能被完全切割, 造成很多游离的硬粘土块, 在后续的重复搅拌过程中, 不管如何加强复搅都无法将其消除, 致使桩体中夹含大量的原状土块, 降低了桩身强度和检测合格率。所以, 为避免这种情况发生, 在预搅下沉时, 针对特殊的粘土硬层要适当放慢下沉速度, 通过转速和下沉速度可以算出叶片每旋转一周的下沉量 (即土体被切割后的最大粒径) , 然后反过来再控制转速, 重复搅拌的下沉和提升速度也要控制转速; (2) 制备的水泥浆不能离析, 因而水泥浆应在搅拌机中不断搅拌, 直至压浆时才可将其缓慢地注入集料斗中; (3) 预搅下沉时, 应尽量避免采用水冲下沉, 只有遇硬土层下沉太慢时, 才可适量冲水; (4) 预搅下沉时就开启压浆, 容易造成后来的涌浆和水泥浪费现象, 也给桩头开挖和清理工作带来麻烦, 应尽量避免; (5) 为确保加固强度和加固体的均匀性, 压浆阶段不容许出现断浆或停浆现象, 输浆管道不能发生堵塞, 并严格控制搅拌机的提升速度。当出现断浆现象时, 应将搅拌头下沉0.5 m 后重新开启压浆泵开始压浆、提升, 提升速度要通过试验来确定, 以确保搅拌头提升至桩顶设计标高时压浆刚好完毕; (6) 当桩顶设计标高与现场地面相近时, 应特别注意桩头搅拌质量, 可待搅拌头提出地面停机后, 再利用其自身重量对桩顶加固土下压, 以保证桩头的密实性; (7) 水泥用量要采用单桩控制, 一桩一清, 确保灰土比例。

摘要：主要对高速公路软土路基的处理方法问题进行了研究。首先分析了软土路基的特点, 然后探讨了高速公路软土路基的常用处理方法, 最后研究了水泥土搅拌桩方法的应用。

关键词：高速公路,软土,路基,处理

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浅谈公路软土路基的处理方法 篇10

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

2 软土地基的破坏形式

对于软基路堤而言, 软基的变形主要来自两个方面:1) 软土固结体积减小引起的变形;2) 软土受剪后形状变化引起的地基变形。地基变形使得路堤本体发生下沉, 同时路堤下的地基土向两侧隆起。随着路堤填筑高度不断增加, 沉降越发明显。当路堤填高达到一定的程度时, 软基的沉降量、侧向隆起量及其作用范围显著增大, 此时达到了软基的极限承载力, 路堤就可能发生破坏。

3 软土地基的处理方法

3.1 浅层性软弱地基的处理

3.1.1 表层处理法

包括表层排水、砂垫层、铺垫、稳定剂处理以及反压护道法等措施砂垫层法是指在稠度较大的软弱层表面上, 垫以砂、砂砾石、碎石、灰土、素土等材料, 充分碾压密实后形成具有一定稳定性的硬壳层。设置垫层可提高承载力, 减少沉降量, 加速软弱层的排水固结, 防止冻胀, 消除膨胀土的胀缩作用。反压护道是指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。

3.1.2 换填法

可分为开挖换填和强制换填以及抛石挤淤法等。换填法是指采用人工或机械挖除路堤下全部软土, 换填强度较高的粘性土或砂、砾、碎石、片石等渗水性材料。换填法最大有效处理深度为3m。对于常年积水的地段, 排水困难, 泥炭呈流动状态, 厚度较薄, 表面无硬壳, 片石能沉达底部的泥沼或软土地段, 可采取抛石挤淤的方法。抛投片石的大小, 随淤泥的稠度而论, 对于易流动的淤泥, 片石可稍小些, 抛投的顺序, 先从路堤的中部开始, 中部向前完后再渐次向后两侧扩展, 以便淤泥向两旁挤出, 片石抛出水面后, 再用重型压路机振动碾压密实, 然后在其上铺筑砂砾反滤层, 再行填土。

3.2 深层性软弱地基的处理

深层性软弱地基具有含水量大、压缩性高、强度低、透水性差、埋藏深厚等特点, 在路堤荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差, 沉降延续时间长。地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求。对于这种地基可采取以下方法进行处理。

3.2.1 竖向排水固结法

其加固原理是在软基中设置袋装砂井或塑料排水板, 利用路堤重量分级加载, 使软土中的孔隙水排出后逐渐固结, 地基因而产生压密沉降, 同时地基强度也在逐渐提高的一种方法。

1) 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。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: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时。最大有效处理深度18m。

3) 袋装砂井:袋装砂井是将中、粗砂装入聚丙烯等细长袋内, 放入预先成好的井中, 与普通的砂井相比, 直径小、重量轻、施工机具简单、便于操作。砂袋是一个整体, 具有连续性和密实性, 质量可靠, 并有一定的抗滑能力。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。

3.2.2 土工织物加强法

土工织物是加固软土路基和治理基层病害常用的一种土工材料, 在软土路基或路堤内, 铺设一层能够随一定拉力的塑料膜、化纤无纺布、树脂网、各种格栅、筋条等, 其特点是抗拉强度大, 抗断裂和冲击性能好, 可以增强路堤强度, 防止坍滑和侧向位移, 并能沿纵横方向传递荷载, 改变软土地基受力状态, 使应力分布均匀, 增强了路基稳定性, 降低了路基沉降量。

3.2.3 复合地基法

1) 粉喷桩、旋喷桩。它的加固机理是用水泥 (生石灰或粉煤灰等) 作为固化剂, 通过深层搅拌机械在地下深层, 将水泥等浆液粉体经搅拌后所产生的化学固化和物理作用形成的桩体与桩周土体形成复合地基, 从而达到加固软基的目的。最大有效处理深度20m。粉喷桩和施喷桩具有施工速度快、加固深度大、能有效减少总沉降量、侧向位移小、对周围环境污染少等特点, 因而目前较多地用于公路结构物及桥头两端与路基过渡段地基处理工程, 能较好地阻止土体对桥台桩的侧向挤压。

2) 碎石桩。碎石桩法是利用一个产生水平向振动的管状设备, 以高压水流边振动边冲在软弱黏性土地基中成孔, 在孔内分批填入碎石加以振密制桩, 与挤密土体成为复合地基, 达到加固的目的。最大有效处理深度20m。

4 结语

对于软土地基处理采用什么方法应根据不同的地质条件、施工条件、土质的物理、力学性能等综合考虑, 同时还应考虑其施工的方便性、可行性及经济性。分期修建的建设思路在许多情况下对于处理软土路基还是一种成功的办法。一方面, 它可以将复杂的加固处理方法改换为简单方法处理, 另一方面, 延长了工期, 使得固结沉降大部分完成, 在修筑路面后路基变形很小, 甚至不再变形。因此, 分期修筑是一种较为经济的处理方法。

随着科学技术的不断发展, 新材料、新工艺的开发, 对于软土地基处理的方法会越来越多, 越来越经济、方便、更有效, 将更有利于高等级公路路基的处理, 充分发挥出高速公路的优越性。

摘要：本文介绍了软土地基的破坏形式及不同情况下的处理方法。

公路软土路基处治措施 篇11

【关键词】公路工程；软土路基；处治方法

0引言

路基是公路的重要组成部分，主要承受路面传来的荷载，其应具有足够的强度、刚度、稳定性及耐久性。在公路工程中经常会遇到软土路基，往往把淤泥质土、淤泥及软黏性土统称为软土。软土的特点为压缩性高、天然强度低、透水性小，天然含水量一般为30%～70%，孔隙比一般为1.0～1.9，压缩系数一般为0.005～0.02，渗透系数一般为10-8～10-7厘米/秒，抗剪强度低，还具有触变性和蠕变性等特殊的工程地质性质。软土路基存在的主要问题有：当软土路基的抗剪强度不能承受外荷载时，路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方或失稳等现象；当软土路基产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用，尤其是产生过大的不均匀沉降时，会造成路面开裂破坏，从而导致路面整体损坏等情况。

目前，软土路基处治的方法比较多，但由于具体工程的地质条件不一样，对地基处理达到的要求也不一样。在实际施工中，需要从现场地质情况、设计要求、本单位机具配备、本工程工期要求等方面进行综合考虑，来选择合适、合理的处治方法。

1软土路基处治原理

土体是由不同成分和不同尺寸的土粒形成的多相分散的体系，土体的强度决定于土粒之间连接的强度，而土粒之间连接的强度又决定于土粒之间的摩阻力和黏聚力。土体的密实度越大，空隙越小，水越不容易侵入土体，其强度和水稳定性就越好。在软土路基施工时，若达不到最佳含水量，就很难达到规定的压实度值，也就不会满足相应的密实度要求。因此，含水量和密实度是软土加固处治的关键。

2软土路基处治方法

2.1表层处理法

主要包括土工聚合物、砂垫层及反压护道法。

土工聚合物主要包括土工格栅和土工布。土工格栅加固软土的机制主要包括格栅孔眼对土的锁定作用、格栅表面与土的摩擦作用及格栅肋的被动抗阻作用，这些作用可以约束土颗粒的侧向移动，使土体的稳定性增加，从而使地基承载力提高，控制软基地段沉降量的发展。土工布加固软土地基的作用包括隔离、排水、应力分散等，其铺设在路堤的底部，可以提高地基的承载能力，而且还不会降低排水效果。当铺设2层以上时，每层之间要铺厚10～20厘米的砂粒垫层，使基底的透水性增强。在铺设时还要考虑锚固搭接长度及土工布的平整和张拉情况，保证土工布受力的整体性。

砂垫层比较适用于地基上部为软土层的情况，特别是软土层较薄且含水量较大的情况，主要包括换土砂垫层、排水砂垫层、砂垫层和土工布联合使用等形式。其主要加固机制是使软土在路堤自重的作用下加速沉降的发展，从而缩短固结的时间。砂垫层施工比较简单，不需特殊机具设备，但需要控制加荷速率，使地基能充分地进行排水固结，主要适用于运距较近、砂料比较丰富、工期不紧的施工现场。

2.2换填法

一般适用于地表下0.5～3米的软土处治，主要包括开挖换填法、爆破排淤法及抛石挤淤法。

开挖换填法是挖除全部或部分软弱土层，再用强度较高、渗水性较好、性能比较稳定、具有良好的抗侵蚀性的砾石、卵石、碎石、砂、矿渣、粉煤灰、干渣等材料进行回填。该方法比较简单，易于施工。在路堤范围内，挖除待处理的软土層，待动力触探符合设计要求以后，采用上述材料进行换填，可以使用分段挖除、分层回填的方法，以人工或机械方法分层碾压，达到要求的密实度。

爆破排淤法是利用炸药在泥沼或软土中爆炸，将淤泥炸开，再回填强度较高、渗水性较好的材料。爆破排淤一般分为2种，一是先爆破后回填，适用于稠度较小的软土；二是先在原地面上回填路堤，再在基底下进行爆炸，适用于稠度较大的泥沼或软土。

抛石挤淤法是当软土或沼泽土位于水下，更换土和排水均比较困难，且厚度在3米以内，表层没有硬壳的情况下，在路基底部抛投一定数量易风化石料挤淤的方法。片石大小可以按软土或泥炭的稠度选定。这种方法施工简单、方便、快速，适用于常年积水的水塘地，运距比较短、石料比较丰富的情况。抛投石料应先从路堤中间开始，向前突进后再逐渐向两侧扩展。

2.3垂直排水法

对于软土厚度比较大、填土厚度较大的软土路基可以采用此方法，主要原理是利用袋装砂井、塑料排水板及砂井来增加土层竖直方向的排水，使水平方向的排水距离缩短，使土体的固结加速，软土的强度得到了提高。

袋装砂井主要是用管式振动打桩机，选用聚丙烯等制成的袋，采用渗水率较高的中、粗砂制成砂袋。其施工工艺流程为整平—铺下层砂—定机具—插套管—沉砂袋—取套管—移机具—埋砂袋—铺上层砂。袋装砂井的平面布置一般是按正三角形的形状布置的，根据路段具体情况确定相应的直径、根数、长度、砂垫层等。为了使路堤以外一定范围内的地基土能加速固结，砂井的设置范围一般要比路堤的范围宽一些，这种布置可以提高地基的稳定性，还可以减小侧向变形以及由此引起的沉降。在砂井顶部铺设50厘米厚的砂垫层能够促使从袋装砂井内渗出的水顺利排除，其中袋装砂井顶部应保证至少伸入到砂粒垫层内30厘米，这样可以保证其与砂粒垫层连接通畅以使排水畅通。

2.4重压法

重压法主要包括堆载预压法和真空预压法。

堆载预压法是通过填土堆载进行预压，使地基土压密、固结，从而提高了地基的强度。堆载预压法施工操作方便，使用材料和机具简单，但预压需要一定的时间，主要适用于工期要求不紧的工程。

真空预压法是采用真空抽气设备，使密封的软弱地基形成真空负压力，促使土颗粒间的自由水发生移动、排出，达到使土体压密、固结的目的。适用于孔隙比较大、含水量较高、渗透系数较小的粘土。

2.5化学加固法

化学加固法主要包括旋喷桩、硅化法、注浆及水泥土搅拌法等，是通过在软土路基中加入水泥、生石灰、粉煤灰等化学材料，这些材料在注入土体后，通过发生一定的化学反应，形成具有较高强度的复合地基。

硅化法是用以硅酸钠为主的混合溶液对软土进行加固的一种方法，主要是借助电的作用进行加固。加固作用快，但造价较高，不适用于渗透系数较小的土层。

旋喷桩可分为粉体喷射桩和高压喷射注浆加固法等。其中高压喷射注浆加固技术是利用一定的钻孔设备先钻至规划的深度，再通过高压泵依靠安装在钻杆一端的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，同时控制钻杆进行旋转且往上提升，一定范围内的土体结构与化学浆液混合胶结硬化在土基中形成一个具有一定强度的圆柱状水泥土固结体，实现了止水防渗和加固处理地基的作用。这种方法用途比较广泛，作为地下连续墙可防止渗水，作为施喷桩可提高基础的承载力，还可用于处理路基的不均匀沉降等。

3结束语

除了上述软土路基加固方法外，还有桩基、沉井等，主要用于软土地基桥梁与大型涵洞等重要构筑物的基础中。公路软土路基对公路交通的使用有重大的影响，若处理不当，就会后患无穷。目前，各种处理软基的方法各有利弊，常常多种方法综合运用，才能达到更好的处理效果。在工程施工中，应因地制宜，结合工程实际情况，依据现场土质情况、设计要求、施工条件、施工的可行性、方便性与经济性等综合考虑。

参考文献：

[1]王江飞，李乾玲.公路软土路基处理技术探讨[J].交通标化，2010（20）：110-112.

浅谈高速公路软土路基处理方法 篇12

关键词：侧向变形,高速公路,软土路基

1 分析侧向变形的特点

(1) 荷载作用下天然地基侧向变形的特点。

刘金龙、沈兴富[1~2]等研究了软弱地基在路堤荷载作用下侧向位移变化规律。他们认为在各施工阶段路基体内最大侧向位移的位置并不是固定不变的, 它随着填筑和固结阶段的不同而发生变化。另外, 土体侧向位移在路堤荷载作用下并不总是朝路堤外发展, 在土体固结阶段, 侧向位移的方向是向内发展的, 即产生“回缩”现象。

C ub z oc le s po n ts-A (法国) 和K al ix、King’s Lynn、Tickton (加拿大) 等4条高速公路天然地基路堤在加载期侧向变形的特点:在路堤加载的初始阶段, 侧向变形的增长速率相对较小;当路堤超过临界填土高度时, 侧向变形急剧发展, 增长速率约等于沉降增长速率[3]。

(2) 加固处理后地基侧向变形的特点。

张诚厚[6]对采用真空预压法加固的地基侧向变形所作的研究认为:由于抽真空产生的负压作用, 地基侧向变形的方向与堆载预压不同, 是向着预压区的;侧向变形在加固区边缘地表处最大, 随着深度增加位移值逐渐减小, 抽真空开始时侧向变形速率较大, 以后变形缓慢, 最后趋于稳定。

高文明、俞亚南[4~5]等研究了在杭州绕城高速公路 (北段) 粉喷桩处理的路段, 研究了粉喷桩复合地基在路堤荷载作用下, 侧向变形也呈现两个阶段的特性。与天然地基略有不同的是, 第1阶段侧向变形随竖向沉降增大而迅速增加, 而第2阶段侧向变形增加的速度大为减小。

阎钶、朱长歧、王良民[7]等对海沧大道一期工程侧向位移观测数据进行了整理与分析。该工程采用袋装砂井结合土工织物进行处理, 对一些地段采用粉体深层搅拌桩进行处理。经过分析得出侧向位移随时间的变化规律:侧向位移值沿着软土层深度方向成弓形分布, 随着荷载的增加而增加, 并且侧向位移量随软土层厚度增加而变大的趋势十分明显。

可以看出, 不同情况下的路基, 侧向变形虽然有各自不同的特点, 但总的来说, 在加载初期侧向变形速率较快, 特别是当路堤超过临界高度后, 侧向变形急剧发展, 加载完成后, 如果路基处于稳定状态, 随着固结过程的进行。地基孔隙水压力不断消散, 抗剪强度逐渐增加, 侧向变形速率逐渐变小, 地基趋于稳定。值得注意的是, 侧向变形在加载期间以及工后很长一段时间内都存在, 变化的只是变形速率。

2 分析对路基稳定的一些方法

国内外研究人员提出了一些通过控制和评价路基侧向变形来判断路基稳定的方法, 比较常见的方法如下[8]。

(1) S—Sh法。该法是利用路堤中心沉降量s和坡趾侧向变形量Sh的关系, 绘制S—Sh曲线, 来判别路基的稳定情况。当堆载接近破坏荷载, Sh的增长速率要比S增长速率快, 曲线向Sh轴凹, 路基处于危险状态, 反之则是安全的。

(2) Δq/ΔDm—Q法。该法是由日本的Sekiguchi及Shibata共同提出来的, 他们将侧向变形系数定义为填筑速率与路堤坡脚处的最大侧向位移速率的比值Δq/ΔDm。假定不同的渗透系数k, 通过计算建立Δq/ΔDm—Q (Q为路堤填土荷载) 的关系曲线来评价和控制路基的稳定。

(3) 侧向变形速率法。根据规范给出的控制标准, 对侧向变形速率进行评价来判断路基的稳定状态。我国目前高等级公路的控制标准为:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm;坡角处侧向变形速率每昼夜不大于5mm。

(4) Dm/St—Sl法。将现场实测的路堤中心沉降Sl与坡脚处最大侧向位移Dm, 绘制在以Dm/St为横坐标、St为纵坐标的图上, Matsuo、Kawamur等认为通过Dm/St—S1曲线可以判断路堤填筑的稳定性。

我国应用最广的是S—Sh法与侧向变形速率法。其中S—Sh法简便易行且非常直观, 利用实测数据就可以很快判断出路基的稳定情况。

3 存在的一些问题

由于观测仪器的精度以及控制标准的选择等因素的影响, 目前在观测与评价侧向变形时存在一些问题。

(1) 观测方法。进行侧向变形观测主要有边桩位移法和深层测斜法。边桩位移法仅能反映坡脚地面变形情况, 并且观测结果受表层土影响较大。若表层土无法准确反映下部土层的位移变化, 则无法观测到地基土的实际位移。深层测斜法所用测斜管的刚度远大于软土刚度, 刚度的差异使土体与测斜管的位移并不同步, 同时测斜管在软土的侧向挤压作用下, 管体会产生抵抗变形的反力, 从而不能准确反映地基的侧向变形。

(2) 规范限值的局限性。目前采用的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 (JTJ 017—96) 规定的控制标准:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm;坡角水平位移速率每昼夜不大于5mm。这个标准的缺陷是未充分考虑地质情况, 不区分地基处理方法、不考虑固结沉降大小等实际情况, 这在一定程度上存在盲目性, 甚至有可能是不合理的。

4 控制侧向变形的措施

(1) 加筋路堤。所谓加筋是指铺设土工格栅或土工布。铺设土工格栅的作用是增加横向约束, 减小侧向变形, 降低路基不均匀沉降, 防止路堤开裂滑动。铺设土工布, 可以保持填土的整体性, 应力的调整比较均匀, 从而减小了侧向变形量, 提高了路堤的稳定性。

(2) 排水固结法。排水固结法本身不能减少侧向变形量, 关键是提高土体的固结速度。使用袋装砂井或塑料排水板处理地基, 可以增加排水通道, 加快排水速度, 在尽可能短的时间内达到所需固结度, 缩短侧向变形影响时间。

(3) 复合地基法。复合地基能充分发挥加固体材料的潜能, 并使加固体材料与土体应变协调一致来限制土体的侧向变形。

(4) 充分利用硬壳层。硬壳层具有应力扩散和约束下部软土塑性区发展的作用, 当覆盖有硬壳层且足够厚时, 大部分变形集中在硬壳层中, 这样就可以把侧向变形的影响降到最低。

参考文献

[1]刘金龙, 夏勇.路基体内最大侧向位移的位置[J].岩土工程技术, 2006, 20 (5) :40～43.

[2]沈兴富, 王吉利, 韦昌富, 等.软弱地基在路堤荷载作用下侧向位移变化规律[J].公路交通科技, 2007 (1) :91～94.

[3]Tavenas.The behavior of embankment On clay foundation[J].Canadian Geotechnique, 1980 (17) :236～259.

[4]高文明.路堤荷载下粉喷桩加固软土地基沉降研究分析[D].杭州:浙江大学硕士学位论文, 2000.

[5]俞亚南.桥头软基粉喷桩处理现场试验研究[J].土木工程学报, 2002, 35 (4) :65～69.