公路工程软土地基处理

公路工程软土地基处理（通用12篇）

公路工程软土地基处理 篇1

1 把好施工各个环节的质量关

1) 施工勘察部门要先勘探清楚软土施工地区的地质特点和地理环境, 遇到工程地质条件较为复杂的地区, 要逐一进行分区勘探, 针对不同地区的地质特点制定相应的施工方案。如果在勘探结束设计图纸工作时, 仍然发现勘察工作存在盲点, 就要再行勘察, 随时补充勘察记录的资料, 确保对地质情况有一个全面详细深入的了解。

2) 设计方案在符合客观实际的基础上, 既要保证科学合理, 又能节约施工成本。

3) 施工时采用的原料要跟上工程进度, 杜绝一切不合格材料被运进施工现场;另外, 施工时使用的机械在设备规格和设备的数量上要满足施工要求的标准。

4) 在施工的软土地段, 控制好填土的速率是保证软土地基质量的关键, 这样才能降低路堤滑移等其他意外事故发生的概率。

5) 监理部门要随时对软土地基的施工工作进行检查。在检查时必须事先安置好观测仪, 以便能够随时跟进工程的进度, 同时, 要做好工程进展资料的整理工作。

2 处理公路工程软土地基表层的方法

2.1 表层排水法

软土地基的形成有多种原因, 通常一些土质很好的地基之所以成为软土地基多是含水量过多引起的。针对这样的软土地基, 工程作业人员在开展填土工作前, 要先在地的表层开挖出来一道沟槽, 排掉地面和软土地基表面的水分, 从而为机械设备的正常运转提供有力保障。为了使开挖沟槽的功效发挥到最大程度, 工程作业人员常会选择透水性极佳的沙砾或者碎石来进行回填。

2.2 砂垫层法

1) 施工中进行砂垫层操作时要把机械设备自身的厚度、机械轮胎跟地面接触时产生的压力以及机械的偏心程度和地基表层的承载强度都纳入考虑范围之内, 制定出准确的砂垫层厚度。针对极软地基的施工, 施工单位常把表层排水法、敷垫材料和砂垫层法三者有机结合起来使用, 这样就能促使大型施工机械正常运行, 还节省了成本, 既经济又实用。

2) 在进行砂垫层施工时要预先安置样板。对路面进行摊铺时通常会将自卸汽车和推土机联合起来进行操作, 并保持二者进度同步。另要妥善处理砂垫层的端部位置, 以免侧面排水不便。

2.3 敷垫材料法

这种方法适用于土层分布不均匀的地基, 可以避免出现部分区域沉降不均匀或者出现侧向变位的情况。敷垫材料具有很好的抗剪和拉抗力, 有利于施工机械通行的增强, 促使地支承填土荷载量能够均匀分布, 从而提升地基的承载力。

2.4 添加剂法

在路基表层粘性土里加入适量的添加剂可以提升地基的强度、改善压缩性能, 还可以稳定填土, 取得良好的施工效果。添加材料通常由生石灰、熟石灰以及水泥三种原料组合而成, 这种石灰类添加材料一般都是现场进行搅拌或者厂拌, 目的不单单是为了减少土壤里的含水量、产生团粒, 更是从根本上固结粘性土壤使其发生质变, 从而巩固整个土体。

3 实施粉喷桩加固措施

1) 粉喷桩施工前的准备工作:施工场地的工程地质报告、土工试验报告、室内配比试验报告、粉喷桩设计桩位图、原地面高程数据表、加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2) 开展平整场地、清理障碍物的工作。

3) 所有的机械在使用前要先组装, 再试运转, 确保无问题时方可正常投入使用。

4) 粉喷桩的施工方案主要是依据工程设计要求的配比以及实际测量所得的各种参数, 试桩稳定之后再行确定的。

4 竖向排水固结法

施工过程中对于粘性土的地基常常会安置垂直的排水柱, 从而减少排水的面积, 固结住地基排水, 进而提高地基的抗剪强度。垂直排水柱一般会采用沙井和纸板两种材料。砂井排水法因为施工方案不同, 方式也就不同, 常有打入式、水射式等, 多与加载法和缓速填土法结合使用, 用于层厚大的均质粘土的地质使用效果最为明显, 但不太适用于泥炭质地基。在对排水砂井进行设计时要预先制定施工方案, 再测量砂井直径和排水的距离, 并预估改良的范围;最后计算地基的稳定和沉降率。

5 处理方案评价

1) 处理公路工程软土地基一般采用排水固结措施, 这种方法非常经济适用, 效果也很好。

2) 在国内对轻质路堤施工时常用的材料是粉煤灰, 这种路堤常见的三种类型是:①单一型;②粉煤灰;③粉煤灰和土互层形成土砂等混合。这种路堤成本低, 效果好, 很受欢迎。

3) 施工时采用土工布以及塑料加劲格栅等一些简单实用的材料, 不仅有助于提高地基整体的稳固性能, 也避免了地基出现不均匀沉降的现象, 同时, 还能减少滑移, 促进工程早日竣工。

参考文献

[1]殷宗泽, 龚晓南.地基处理工程实例[M].北京:中国水利水电出版社, 2012.

[2]张泽鹏, 李约俊, 冯淦清, 等.塑料排水板在真空预压加固软基中的作用[J].广州大学学报:自然科学版, 2006 (2) .

[3]朱建才, 温晓贵, 龚晓南, 等.真空排水预压法中真空度分布的影响因素分析[J].哈尔滨工业大学学报, 2009 (11) .

[4]谢剑明, 殷坤龙, 魏金霞.真空联合堆载预压法加固软土地基的应用[J].西部探矿工程, 2009 (11) .

公路工程软土地基处理 篇2

一、我国公路工程施工中软土地基处理现状及存在的主要问题

目前我国对于软土地基的处理方法、施工设备条件仍然比较落后，而且许多施工单位不按照相关设计、规范标准施工，使得软土地基处理效果达不到预想要求。

1.1地基处理方法选择不当

软土地基一般来说都是强度比较低，压缩性比较高，比如素填土、杂填土、淤泥质土、湿陷性黄土等，这些地基土层虽然都属于软弱地基，但是由于形成原因、形成年代、含水量大小、矿物成分等不一样，决定了其处理方法也不一样。但是目前我国很多设计、施工单位在公路工程施工中，在没有对现场实际情况进行测量、调查，没有掌握软土地基实际情况的前提下就选择一种地基处理方法，这样不仅贻误工期，浪费资金，还影响地基处理效果。

1.2施工设备落后

我国领土幅员辽阔，地质条件复杂多变，多年来针对如此复杂的地基问题，在广大岩土工作人员的努力下，我国软土地基处理技术取得了十足的进步，施工设备也接近世界领先水平，但是还是存在一些不足，比如有些施工设备不能针对软土地基的实际情况有效工作，使得一些公路工程的软土地基处理效果差强人意，最终引发公路工程发生破坏。

1.3施工单位资质能力参差不齐

软土地基处理效果的好坏不仅和设计单位所选择的处理方案有关，很大程度上还取决于施工单位的施工能力，然而近些年来由于相关监督部门管理力度不够，导致很多资质条件达不到相关要求的施工单位进行公路工程软土地基的`施工，在施工过程中施工单位为追求经济利润与工期进度，没有按照相关规范、标准施工，从而出现很多施工质量和安全事故。

1.4工程质量监督管理不到位

目前我国许多管理、监督部门，缺乏责任心，对于公路工程软土地基的施工过程没有进行有效的监督和管理，对于施工单位的操作施工过程总是走走过场，对于一些施工质量和安全隐患没有及时发现。

二、常用软土地基处理技术

目前我国在进行公路工程建设过程中，对于软土地基的处理方法主要包括换填法、强夯法、挤密桩法、砂石桩法、深层搅拌桩法、高压喷射注浆法、排水固结法等，各种地基处理方法由于是针对于不同形式的软土地基，因此具有各自的适用范围和优缺点。

2.1换填法

换填法就是将路基以下及一定影响深度范围内的软土土层挖去，再回填以强度较高的灰土、沙石，并加以夯实密实的地基处理方法。当进行公路工程施工时，如果遇到含水量不大的软弱地基，可以现将地基软土挖去，然后回填灰土、粉煤灰;当软土地基含水量比较大，则可以回填砂子、碎石、砂卵石、矿渣等性能稳定，且没有侵蚀性的材料。这种地基处理方法适用于软弱地基埋深不大的路基工程。

2.2排水固结法

排水固结法是先在地基找那个设置砂井或塑料排水带等竖向排水体，或者布置电渗排水井，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或通过地面堆载、真空预压、井点降水等方式现行加载预压，从而使土体中的孔隙水逐渐排出，孔隙比减小，土体固结，有效应力增加，在提前或加快地基沉降的同时，使地基强度、抗剪强度逐步提高的软弱地基处理方法。这种地基处理方法适用于天然地基，经常与轻质路堤、加筋路堤、反压护道等一起配合使用，而且费用较低。

2.3挤密桩法

挤密桩法是利用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后在回填素土、灰土、石灰土、水泥土等材料并加以夯实，继而形成大直径桩体与原地基形成复合地基，共同承受上部荷载。挤密桩法的优点是不用取土，在原地基上挤压成孔、横向技密，因此施工工作量小，施工进度较快，可以就地取材，工程造价比较低。灰土、素土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基，处理深度为5-20m左右。当地基土含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用该方法。

2.4加筋法

加筋法就是在公路路基软弱地基中加入镀锌钢片、金属丝、铝合金等抗拉、抗腐蚀能力强的网状、丝状、条状、带状材料，利用土颗粒位移与拉筋之间的摩擦力，将软弱土体与加筋材料结合成整体受力、变形的高强度、稳定性地基。拉筋是公路工程软弱地基加固处理中一种常用的加筋形式，通过后期采用土工布覆盖摊铺，不仅可以提高路基刚度，保护边坡，还有利于公路排水，增强地基的稳定性。加筋法比较适用于土质条件为人工填土的公路工程。

2.5强夯法

强夯法是将8-30t左右的重锤提高到10-25m处，将其自由下落，利用重锤下落时强大的夯击能和冲击波，将土体夯实密实。强夯法是目前比较常用和经济的浅层软弱地基处理方法，其中夯击次数和夯实深度是质量把握的关键。但是其适用范围却有一定的局限性，只适用于砂性土、非饱和粘性土、杂填土。

2.6高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是在钻机钻孔中，将带有特殊喷嘴的注浆管下放到需要加固的软弱土层深度后，以20MPa以上的高压喷射流，切割、破坏土体，并将土体与浆液均匀搅拌在一起，形成一种强度较高，并具有截水帷幕作用的水泥土体。这种处理方法适用于砂类土、标准贯入度N<10的粘性土、淤泥或不含、稍含砾石的填土地基。

2.7深层搅拌法

深层搅拌法是通过深层搅拌机，将地基中软粘土和水泥浆等固化剂强制搅拌在一起，从而提高软粘土的整体性、水温性和强度。这种地基处理方法只适用于加固深度在3m以上的软弱土层中，特别不适用于含有砾石，或块状的土层中使用。

三、结束语

公路工程软土地基处理 篇3

1、软土的定义

软土一般指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到游塑状态的黏性土。我国交通部颁布的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-1996），将软土的划分采用天然含水量的质量分数≥35%或液限、天然孔隙比≥1.0，十字板剪切强度<35KPa等三项指标。凡是符合以上三项指标的黏性土均为软土。

2、软土的种类

（1）、按沉积特征划分：海沉积类、湖泊沉积类、河滩沉积类、谷地沉积类、沼泽沉积类。

（2）、按土质分类划分：泥碳性土、腐殖土、有机质土、黏性土、粉性土。

3、分布范围

在我国滨海平原、内陆湖塘盆地、江河湖海沿岸和山间洼地，均分布有近代沉积的软土，以厚层、松软的淤泥沉积物为主，有时也夹角有少量的腐泥或泥炭层。软土主要由水流缓慢淤积而成，形成年代一般比较久远，沉积厚度一般较深。在漫长的沉积过程中，由于植物的腐烂，在软土中可能夹有少量的腐泥或泥碳层。

二、软土的工程性质

软土无论是按沉积成因还是按土质划分，都具有以下的共同工程性质：

1、颜色以深色为主，粒度成分以细颗粒为主，有机含量高。

2、天然含水量高，容重小，天然含水量大于液限，超过30%；相对含水量大于1.0；软土的饱和度高达100%，甚至更大，天然容重为1.5～1.9KN/m3。

3、天然孔隙比大，一般大于1.0。

4、渗透系数小，一般小于10-6cm/s数量级，沉降速度慢，固结完成所需时间较长。

5、黏粒含量高，塑性指数大。

6、高压缩性，压缩系数大，基础沉降量大，一般压缩系数大于0.5MPa-1。

7、强度指标小，软土的快剪凝聚力小于10KPa,快剪内摩擦角小于5o；固结快剪凝聚力小于10KPa,快剪内摩擦角小于50；固结快剪的强度指标略高，凝聚力小于15KPa,内摩擦角小于100。

三、公路软土地基的几种施工处理方法及适用范围

软土路基问题及其危害概括起来主要有如下两个方面：一则是强度及稳定问题。当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，软土路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。二则是沉降变形问题。当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用。

软土地基的处理方法很多，常见的有：换填法、砂垫层法、强夯法、胶结法、排水固结法、加筋法、振冲置换法、挤密法及挤密置换法等。下面主要介绍本人在实践中使用且比较成功的换填法、砂垫层法、强夯法这几个方法：

1、换填法：

换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。

换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等。

本人参与建设的南宁至北海二级公路、南宁至梧州二级公路、柳州至桂林一级专用公路等项目中部分软土地基采用了换填法，效果良好。

2、砂垫层法：

铺筑砂垫层是软土地基常用的浅层处治方法，通常用于松软过湿地表面，形成填土的底层排水，在一定程度上能提高地基强度，补偿土中抗剪强度的不足，可防止由于局部承载力丧失而引起的路基填土与软土地基相互混杂，减少路堤的不均匀沉降。该方法主要用于软土层较薄，工后沉降量不大的地段。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土项面增加一个排水面，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。

本人参与建设的钦州至防城高速公路西江口至茅岭段、钦州至北海高速公路鲤鱼江至钦江段属海沉积类软土，采用了在原地面填筑不少于1米厚的中粗砂处理，至今未发现大的沉降，效果甚好。

3、強夯法：

强夯法适用于碎石土、砂土、杂填土、素填土、湿陷性黄土及低饱和度的粉土与黏性土；对于高饱和度的粉土和黏性土，需经试验论证后方可使用，且应设置竖向排水通道。

软土地基强夯法应注意如下要点：

（1）、每击夯击功的大小，通过落锤高度来调节。就是说W=mgh中，通过落锤高度h来调节。

（2）、先“轻夯”后“重夯”。所谓“轻”与“重”都是指单击夯击功的大小，通过落锤高度h来调节。

（3）、每击夯击引起的“坑深”不宜过大，坑边不能隆起。调节方法仍然是通过落锤高度h来调节。

（4）、每遍（同一夯击点一般为一锤或几锤）夯击后应有一段“休止”期，使由冲击波引发的超压土壤孔隙水压力在排水畅通条件下恢复正常。土壤结构中的微细裂缝得以弥合。

（5）、排水畅通。一般可以是天然地基表面上预设的粗颗粒垫层（它既起置换作用，又有排水功能）；也可以是天然地层中的砂性土夹层；也可以是设在软土地基中的塑料排水板或砂井，将激发排泄出来的水份引入到排水垫层中去。必要时也可以通过水泵抽吸聚集在砂井中的水份。

（6）、预设在软土天然地表面上的垫层一般宜为粗颗粒类的，其厚度可根据拟想的挤入层厚度而定，可以一次铺筑，也可以分次铺筑。这种“先轻夯，后重夯”，“及时排水”，“有休止期”，又“有粗颗粒垫层”的强夯法，能够很好地与软土地基的品性结合起来选择。

软土地基强夯后，若辅以堆载预压，更使这种处理方法趋于完美。可以这样说：软土地基强夯法是集各种软土地基处理法之大成。它是集整体式、动力式，物理方式的置换；堆载法（通常只需要等载或欠载）；超压排水、等压排水之大成。

软土地基强夯法涉及到的因素特别多，例如：置换层材料与厚度，夯锤重量与落高，单击夯击功，夯坑点布置及间距，夯锤入坑深度，休止期长短，塑料排水板或砂井的平面布置及深度，堆载强度与预压期时间……，所有这些调节因素，使得软土地基强夯法设计更具灵活性，处理结果更具有效性。

在广西滨海公路钦州段的NO.3、NO.5、N.O6标段，中石油钦州储备库基础、钦州保税港区等均采用了强夯法，都达到了技术规范要求。

四、软土地基处理的组合常用方法

在某些复杂的软土地基路段，单一的处理方法有时候难以达到预期效果，需要多种方法相结合才能达到技术要求。常用的方法有：

1．砂垫层法与固结排水法并用

2．竖向排水井法与砂子加实桩并用

3．反压护道法与竖向排水法并用

4．填土预压法与反压护道法/砂子加实桩法并用

5．填土预压法与竖向排水井法

6．缓速填土加载法与竖向排水井法并用

7．反压护道法与缓坡路堤法并用

鉴于篇幅有限，不作详细介绍。

五、总结

近几十年来，我国在引进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时，逐步发展了符合我国国内具体工程地质条件的软土地基处理方法。从国外引进和发展了高压喷射注浆法、振冲法、强夯法、深层搅拌法、土工合成材料、强夯置换法、EPS超轻质填料法等许多地基处理技术。许多已经在我国得到应用的地基处理技术，如排水固结法、土桩和灰土桩法、砂桩法等也得到不断发展提高；在工程实践中还发展了许多新的地基处理技术，如真空预压法、锚杆静压桩法、孔内夯扩碎石桩法、低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法等。各种软土地基处理技术不断地运用在土木工程的各个方面，带来了巨大的经济效益和社会效益。我国地基处理水平不断得到提高，总体上正在接近世界先进水平。

参考文献：

[1] JTJ017—96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范

[2] 黎奎 主编 公路工程项目施工管理和案例分析[].徐州：中国矿业大学出版社，2010

.3

[3] 冯守中. 公路软基处理新技术[M]. 北京：人民交通出版社，2008.9

作者简介

试析公路工程软土地基处理与加固 篇4

地基作为公路路面根本, 承担着来自公路路面的全部压力。因此, 公路施工的第一要义就是打造出一个可靠坚实的地基。如果地基的质量出现问题, 将会导致路面“生病”, 给人们的安全带来威胁。而这当中对软土地基的正确处理成为了解决公路路基问题的重点。地基施工非常的复杂, 需要考虑各种因素, 因此本篇文章将会解析几种常用的软地基的处理和加固方法。

2 公路软土地基处理与加固中应该考虑的方面

2.1 路基的状况。

在对路基实行加固的过程中, 当软土层非常的浅而且薄的时候, 最常运用的方法就是表层处理法。对于重要的构造物基础经常使用开挖换填法。如果软土层比较厚的话, 就应该运用其它的方式结合表层处理法。中间夹有砂层并且厚度很薄的软土层, 通常采用强夯法、表层处理法等, 就算是五厘米的砂层也是有效的排水层, 在土质的调查过程当中不要将其遗忘。对于软土层比较厚并且没有砂层的状况, 因排水的距离太过长, 固结和沉降时间相当久, 强度也不会增加, 所以, 沉降的处理经常使用表层排水的方法。在浅层的部位堆积达到四米以上的厚度砂层, 下面为软的黏土层的情况, 通常来讲, 稳定是没有问题的, 只是需要沉降处理, 最常用的就是强夯法。

2.2 道路的性质。

我们清楚, 道路的等级越高, 平整度就越重要, 越需要采用合适的沉降处理方法。等级比较低的时候, 可以先铺简易的路面, 等沉降完成之后, 再铺正式的路面以便节省资金。与此同时, 路堤设计的高度和宽度也是我们选择处理方式的时候要考虑到的因素。如果采用换填法的时候, 宽并且低的路堤容易发生局部的破损;相反高并且窄的路堤, 它的下面容易被换填。

3 公路工程软土地基的处理

软土地基的处理有很多方法:原地面处理法, 这种方法在原地面很软的情况下适用, 适用增多地面的材料或者排水等方式, 提升原来地面的强度;置换法, 这种方法是凭借诸如砂石等一些排水性能较好的材质去替换原有的软土地基, 从而保证地基的稳定和降低地基的沉降量, 具体的方式包括借助填料的自重挤压或者人工挖土来置换;加载法, 它的加固原理就是通过前期的施压帮助软基的下沉, 从而减少路面和它的构造物所形成的后期沉降;竖向排水法, 这种方法适用于黏质土地基, 它的加固原理就是在被处理的地基中间设置一些竖直的排水桩, 从而便于帮助地基排水和固结, 加强地基横向的抗剪强度, 而且依据排水桩使用材料的区别, 分为纸板和砂井排水两种;粉喷桩, 根据粉喷材料的差别分为石灰桩和水泥桩。由于用粉喷桩来加固软土地基还是一门新工艺, 而且它具有便于操作、进度快、效果明显、投入资金少等一系列优点, 这些年来越来越多公路的工程建设和建筑工程等一些工程都在运用这门技术。

4 公路工程软土地基的加固

由于软土具有压缩性大、含水量高、流变性强以及透水性差等工程特点, 通常不能够拿来直接作天然的地基去使用, 而加固处理可以帮助缩小道路的路基在荷载的情况下引发的均匀或者不均匀的沉降。公路软土路基的处理方式很多, 常用的方式有以下几种:

4.1 表层排水法。

表层排水法指的是在路基被填之前, 从地面挖水沟, 帮助地表排水, 从而降低了地基表层含水量, 保证了施工所需的条件。为了发挥开挖水沟在施工过程中的盲沟作用, 经常会用透水性较好的砂砾做回填。水沟的设置应该同时考虑土质状况和地形, 使排水能够顺畅。水沟断面的尺寸通常取的是宽零点五米, 深零点五米至一米之间。在填筑路堤之前, 盲沟适于用砂砾来填, 如果盲沟中埋到有孔管, 一定要用好的过滤材料去保护。

4.2 强夯法。强夯法指的是不停将重锤举到高处然后让它自由落下这

样不断的夯击地基, 用以帮助提高地基强度、降低压缩性的一种方法。强夯法一般用于处理那些碎石土、粉土、砂土以及素填土和杂填土等的地基, 它不但能降低地基的压缩性也能提高它的强度, 并且也能够帮助消除湿陷性, 改善它抗振动和液化能力, 因此经常被用于处理湿陷性的黄土地基和可液化的砂土地基等。强夯法对饱和度比较高的黏质土处理效果不明显, 对淤泥质和淤泥地基等的处理效果就更不行了。所以在运用强夯法的时候, 要取得良好的效果, 需要结合软土物理力学方面的性质, 运用综合加固的方法, 但这种方法的花费相对比较高。

4.3 换填法。

换填法指的是把基础地面以下的不太深的范围内的软土层挖走, 然后用质地更加坚硬、强度更加高、性能更加稳定、有抗侵蚀能力的碎石、素土、矿渣等逐层填充, 同时以机械或者人工方法进行分层夯、压、振动, 让它达到需要的密度, 成为一个优质的人工地基。当地基的软弱土层比较薄, 并且上面部分的载荷不是很大的时候, 也可以用人工或者机械的方法进行一些表层的压、振动等系列的迷失处理, 一样能够获得换填加固地基的效果。换填法适合浅层地基的处理, 包括淤泥质土、杂填土。回填土等的地基处理, 还包括暗洪、暗沟、暗塘等低洼区域的处理。换填法同样适用于那些地域性的特殊土的处理。

4.4 土工合成材料法。

土工合成材料是指用一些人工合成的聚化物为原材料做出的各种各样的产品。这些人工合成的材料可以用来放在岩土或者其它一些工程结构的内部、表面和各种各样的结构层中间, 具有防护、过滤、隔离、防渗以及排水和加筋等作用, 发挥保护、加强岩土或者其它一些结构功能的新型岩土工程材料。比方说, 在土里面放筋材, 用筋材做抗拉构件, 从而与土之间产生相互摩擦, 防止它上下的土体以及土体侧向变形, 这也就等同于是给土体施加一个侧向的压力增量, 由此加强土体里面的强度以及土体的整体性, 增强土体自身抗剪能力。

4.5 水泥搅拌桩法。

水泥搅拌桩法指的是运用水化反应和水泥的水解以及黏土与水泥水化物之间碳酸化作用和化学反应, 从而形成的相对强度较高的桩周软土和桩体共同形成的复合地基, 用来起到强化路基稳定性和提升地基承载力以及缩小路基沉降的效果。目前的水泥搅拌桩包括喷粉法和喷浆法, 它们都是使用深层搅拌机把固化剂和软土强行搅拌, 当固化剂使用的是水泥泥浆的时候, 称之为水泥浆搅拌桩法或者湿法, 当使用的固化剂是水泥粉的时候, 称之为粉体搅拌桩法或者干法。通常认为湿化水泥的剂量比较好控制, 搅拌也更加的均匀, 成桩的质量也更加的可靠, 而干法喷粉的量相对的比较难于控制, 搅拌的质量也就不易控制, 成桩质量相对来说更差。湿法的成桩长度比起干法也更加的长, 但是干法用的是粉体作的固化剂, 不会再向地基中增添水分, 反倒能够充分的吸收软土中的自由水, 所以, 对于加固之后的地基在初期的强度是比较高的, 尤其是对含水量较高的软土加固的效果更加的明显, 在国外也得到了广泛的应用。

结束语

伴随着公路交通在国家的经济建设里面担当着愈加重要的任务, 而地基建设是这一整个公路施工里面最重要同时也是最基本的一个环节。在实际的公路施工里面, 有些经常性的路基和路面问题对公路的运营和安全造成了重大的影响。怎样在实际的施工过程中加入先进的技术, 成为解决这一问题的重中之重, 也是帮助公路更安全和快速发展的绝佳方式。

参考文献

[1]李爱阅.市政公路工程软土地基处理技术研究[J].中国高新技术企业, 2012, (4) :93-94.[1]李爱阅.市政公路工程软土地基处理技术研究[J].中国高新技术企业, 2012, (4) :93-94.

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公路工程软土地基的施工方式论文 篇5

处理公路工程软土地基表层的方法

1表层排水法

软土地基的形成有多种原因,通常一些土质很好的地基之所以成为软土地基多是含水量过多引起的。针对这样的软土地基,工程作业人员在开展填土工作前,要先在地的表层开挖出来一道沟槽,排掉地面和软土地基表面的水分,从而为机械设备的正常运转提供有力保障。为了使开挖沟槽的功效发挥到最大程度,工程作业人员常会选择透水性极佳的.沙砾或者碎石来进行回填。

2砂垫层法

1)施工中进行砂垫层操作时要把机械设备自身的厚度、机械轮胎跟地面接触时产生的压力以及机械的偏心程度和地基表层的承载强度都纳入考虑范围之内,制定出准确的砂垫层厚度。针对极软地基的施工,施工单位常把表层排水法、敷垫材料和砂垫层法三者有机结合起来使用,这样就能促使大型施工机械正常运行,还节省了成本,既经济又实用。2)在进行砂垫层施工时要预先安置样板。对路面进行摊铺时通常会将自卸汽车和推土机联合起来进行操作,并保持二者进度同步。另要妥善处理砂垫层的端部位置,以免侧面排水不便。

3敷垫材料法

这种方法适用于土层分布不均匀的地基,可以避免出现部分区域沉降不均匀或者出现侧向变位的情况。敷垫材料具有很好的抗剪和拉抗力,有利于施工机械通行的增强,促使地支承填土荷载量能够均匀分布,从而提升地基的承载力。

4添加剂法

在路基表层粘性土里加入适量的添加剂可以提升地基的强度、改善压缩性能,还可以稳定填土,取得良好的施工效果。添加材料通常由生石灰、熟石灰以及水泥三种原料组合而成,这种石灰类添加材料一般都是现场进行搅拌或者厂拌,目的不单单是为了减少土壤里的含水量、产生团粒,更是从根本上固结粘性土壤使其发生质变,从而巩固整个土体。

实施粉喷桩加固措施

1)粉喷桩施工前的准备工作:施工场地的工程地质报告、土工试验报告、室内配比试验报告、粉喷桩设计桩位图、原地面高程数据表、加固深度与停灰面高程以及测量资料等。2)开展平整场地、清理障碍物的工作。3)所有的机械在使用前要先组装,再试运转,确保无问题时方可正常投入使用。4)粉喷桩的施工方案主要是依据工程设计要求的配比以及实际测量所得的各种参数,试桩稳定之后再行确定的。

竖向排水固结法

施工过程中对于粘性土的地基常常会安置垂直的排水柱,从而减少排水的面积,固结住地基排水,进而提高地基的抗剪强度。垂直排水柱一般会采用沙井和纸板两种材料。砂井排水法因为施工方案不同,方式也就不同,常有打入式、水射式等,多与加载法和缓速填土法结合使用,用于层厚大的均质粘土的地质使用效果最为明显,但不太适用于泥炭质地基。在对排水砂井进行设计时要预先制定施工方案,再测量砂井直径和排水的距离,并预估改良的范围;最后计算地基的稳定和沉降率。

处理方案评价

略论水利堤防工程软土地基的处理 篇6

关键词：水利堤防 软土地基 处理措施

1、水利工程软土地基的特性

软粘土中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土，通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土称为淤泥，而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土称为淤泥。其主要特性有：

（1）孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比一般e=l～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50～70%，一般大于液限，高的可达200%。

（2）压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于O.5MPa-1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。

（3）透水性弱。软土含水量大，透水性却很小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。

（4）抗剪强度低。软土通常呈软塑-流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差。提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，它将随着有效压力的增加而逐步固结。

（5）灵敏度高。软粘土中尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著强低。在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好；含粘粒较多的冲填土往往强度较低，压缩性较高.具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填土，腐殖质含量较高，强度较低，压缩性较大。以工业残渣为主的填土，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。

2、软土地基上堤防失稳的破坏机理

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素：①由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土荷重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。②由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。

对堤防工程进行稳定分析时，通常是将假想滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，并以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数，即：

T1Fn = F

式中： Fn——堤防稳定安全系数；

T1——滑动面处土体的平均抗剪强度；

T—作用于滑动面上的平均剪应力。

Fn >1土体处于稳定状态； Fn <1土体处于滑动状态或有滑动的趋势； Fn = 1，土体处于临界状态。因此，要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态，必须Fn>1堤防：工程等级不同，Fn取值也不同，通常1.05～1.30之间），通常有两种方法：①提高土体的抗剪强度，使孔隙水应力充分消散，如对地基进行加固等；②减小作用在土体上的剪应力，如减小堤防的横断面积，尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。

3、软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件堤防工程，常用的软土地基处理方法有下面几种：

3.1堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。

3.2抛石挤淤法

拋石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行：将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1：10时，自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3.3垫层法

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材，价格便宜，施工工艺较为简单，该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

3.4预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：

先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不直采用此法。

3.5振动水冲法

振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低（初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa），对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二犯，并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

3.6旋喷法

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预足深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比，强度大，压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

4、结束语

以上处理方法是针对堤防工程软土地基处理时需要掌握的方法，若不加强注意，将影响工程的质量。在实际施工中，应根据不同的地基土质采用相应的方法进行处理，以确保地基的稳定，保证工程的质量。

参考文献：

[1]丁朴荣.水工沥青混凝土材料选择与配合比设计[J].小水电，2011，（8）.

浅谈公路软土地基处理 篇7

关键词：软土地基,砂垫层,置换填土,抛石挤淤,加固土桩,砂桩

《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)中软土定义: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、抗剪度低的细粒土。

软土的鉴别按下表指标综合鉴定。

对软土地基的处理有许多方法,下面就将介绍几种常用的软基处理方法:

(1)砂垫层

在软土层顶面铺设排水砂石,以增加排水面,使软土地基在填土荷载作用下加速排水固结,提高其强度,满足稳定性的要求。排水砂层对于基底应力的分布和沉降量的大小无显著的影响,但可加速沉降的发展,缩短固结过程。

砂垫层适用范围为:路堤高度小于极限高度的2.0倍以内,软土层不厚或虽厚但有良好排水条件,且砂源丰富、工期不紧的情况。

砂垫层的厚度一般为0.6～1.0m,视路堤高度和软土层厚度及压缩性而定。

砂(砾)垫层材料宜采用洁净中、粗砂,含泥量≤5%,并将其中植物、杂质除尽;也可采用天然级配砂砾料,最大粒径不应大于5cm,砾石强度不低于四级(即洛杉矶法磨耗率小于60%)。砂垫层施工中,对砂(砾)适当洒水,分层压实,压实厚度宜为15～20cm。如采用砂砾石,应无粗细料分离现象,且砂垫层应宽出路基坡角0.5～1cm,两端以片石护砌或其他方式防护,以免砂料流失。

当在砂垫层上填筑路基时,路堤填筑速度应合理安排,使加荷的速率与地基承载力增加(排水固结)的速率相适应,以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。通常可以利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚处的位移桩进行施工观测,随时掌握地基在路堤填筑过程中的变形情况和发展趋势,借以判断地基是否稳定,控制填土的速度。根据经验,一般情况下水平位移每天不超过1.0cm,垂直位移每天不超过1.5cm,地基便可保持稳定。

(2)置换填土

在泥沼地带及软土厚度小于2m,路堤高度较低时,一般采用置换填土法处理。首先将泥炭、软土全部或部分挖除,并采用渗水性好的材料(必要时添加适量水泥、石灰)进行分层填筑。常用填筑材料有砂、砾、卵石、片石等渗水性材料或强度较高的粘性土。

(3)抛石挤淤法

淤泥厚度小于3m,表层无硬壳,呈流动状态,排水困难,石块易于取得的条件下可采用挤淤方法。

挤淤施工用料采用不易风化石料,片石大小随泥炭稠度而定。对于易流动的泥炭或淤泥,片石宜稍小些,但不宜小于30cm,小于30cm粒径含量不得超过20%。抛投的顺序应沿路中线向前抛填,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横坡时(横坡陡于1:10),抛石应从高的一侧向低的一侧展开,并在低的一侧多抛一些,使低侧边部形成约有2m宽的平台顶面。

片石高出软土面后,应用较小石块填塞垫平,用重型机械反复碾压,以使填石紧密,然后在其上铺设反滤层,再行填土。

(4)加固土桩法

加固土桩法是某种专用机械将软土地基的局部范围(某一深度、某一直径)内的软土桩体用加固材料改良、加固而形成,与桩间软土形成复合地基。通常用生石灰、水泥粉煤灰等作为加固料,经过物理化学作用,在地基内形成桩柱,降低土中含水量,提高地基强度,减少沉降量。

水泥适用于含砂量较大的软土,且水泥用量与软土天然重之比宜大于7%而小于15%,当为拌和桩时,水灰比选用0.4～0.5。掺入石灰时,适用于含砂量较低的软土,掺入比亦为12%～15%。

(5)砂桩

在软土地基中,钻成一定直径的孔眼,灌以粗砂或中砂,利用上部荷载作用加速软土的排水固结,这种方法称为砂桩处理法。

一般软土均适合采用砂桩法,但次固结占很大比例的土和高塑性粘性土则不宜采用。

砂桩材料亦采用渗水率较高的中、粗砂,大于0.5mm的砂的含量宜占总重的50%以上,含泥量不应大于30%,渗透系数不应小于5×10-3cm/s。

施工机具采用振动桩打桩机、柴油打桩机,按成型的工艺分为冲击式和振动式,下端装有活瓣钢桩靴的桩管。

施工工艺按以下程序进行:

整平原地面→机具定性→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。

砂桩的成桩方法,在软弱土中可选用冲击成桩法,也可选用振动成桩法,对砂桩质量要求严格或要求小直径管打大直径砂桩时可采用双管冲击成桩法或单管振动重复压拔管成桩法。

砂桩的排列形式,一般采用倒三角形或正方形,以三角形排列较紧凑、有效。桩径一般采用20～30cm,桩距为桩径的8～10倍,常用的是2～4m。砂桩顶部设砂垫层构成排水系统,垫层一般厚为40～50cm。在路堤荷载作用下加速排水固结,从而提高强度,保证路堤稳定性。

参考文献

[1]公路路基设计规范(JTGD30-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]公路路基施工规范(JTGF10-2006)[M].北京:人民交通出版社,2006.

堤防工程软土地基处理措施 篇8

工程地基分为硬土及软土地基, 而软粘土性质的地基, 主要是指淤泥或类似淤泥特性的土壤、高压缩性土层, 在此类型土壤上夯实地基, 是让人比较棘手的工程。而软土地基具备的主要特性有以下几点:

1.1孔隙比和天然含水量大在最常见的软土地基中, 一般为淤泥或者淤泥质土这两者。而软土的天然孔隙比一般在e=1~2之间, 天然含水量w=50%~70%, 在一般情况下, 天然含水量往往高于其流动状态, 超过了其极限就会促使土壤流动。

1.2高强度压缩性能对于软土地基的土壤压缩系数, 规定要大于0.5MPa, 因为淤泥质地的压缩能力较弱, 凝固性差, 在此类地质状况的土壤上建造工程, 势必要求压缩性能要高标准、高强度才能保证地基的稳定性, 否则就会造成较大的沉降, 最终影响建筑物的整体质量。

1.3透水性能薄弱含水量丰富是软土的最大特点, 但是软土的透水性不强, 在堤防工程软土地基中, 往往在软土受到建筑工程的承载作用力之后, 软土自身出现比较高的孔隙水压力, 在一定程度上就影响了地基的稳固。

1.4抗剪强度低在堤防工程建筑中, 软土在建筑物作用下, 会带来一定的承载压力, 由于软土本身的含水量大, 为了能够更好地提高软土地基的强度, 就需要进行适量的排水, 提高荷载能力。

1.5灵敏度高在软土的结构没有被破坏之前, 软土具有一定的抗剪能力。但是由于软土比较高的灵敏度, 这就使得软土一旦被扰动, 软土的抗剪能力逐渐降低。这就需要在触变流动的软土上建筑工程, 要综合考虑地基液化等级等因素, 在不破坏原有土质的前提下, 保证软土地基的稳固性。

2软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件

2.1提身自重挤淤法用逐渐提高自身重量的方式将流塑态的淤泥或淤泥质土向外挤压, 并且在自身重量的作用下, 减少孔隙间水分的比例, 增强有效应力, 达到提高地基抗剪力, 此法就叫作堤身自重挤淤法。这种方法的优势是可以大幅度地减少资金投入, 但是为了解决在挤淤的过程中产生不均匀沉陷的问题, 难免施工期较长。这种方法比较适合地基为流塑性淤泥或淤泥质土, 而且工期较为宽裕的工程。

2.2垫层法将在软土地基上进行施工时, 运用人工回填的策略来解决软土质地的缺陷, 主要方法是:填砂、碎石和建筑废料等压实材料, 对地基的持力层进行加固, 而且确保地基内的透水性能, 此法被称为垫层法。垫层法的优势在于可以就地取材, 工程造价相对较低, 施工工艺极为简便, 非常适于在软土埋深较浅、整体开挖方量不是很大的施工中采用。

2.3抛击块石挤淤法在淤泥质土或淤泥地基中抛掷足量的块石, 借助块石将原处的淤泥等挤走, 从而达到加固地基目的的方法就是抛石挤淤法。使用该方法进行块石的选择时, 一般要选择不易风化的石料, 其尺寸以30cm以上为宜;在抛填的过程中, 抛填方向要根据软土底层的下卧横坡决定。这种方法的施工技术相对来说较为简单, 且资金投入较少, 是一个较为常用的地基处理方法。

2.4振动水冲洗法运用插入式混凝土振捣器的工作原理, 振冲器通过上下两个喷水口, 凭借振动和冲击的双重作用, 在软土地基上钻出孔, 再在孔内填土砂石、碎石等材料, 采用分层振实、夯实等方式, 使地基得以加固的方法叫作振动水重法。由于机具还有其他方面的因素, 该方法不适用于在非常软的淤泥或淤泥质土中使用。

2.5旋喷联锁桩法利用旋喷器材制成的旋喷桩和联锁桩都可用来提高对软土地基的承载能力, 对软黏土等地基的加固起着重要的作用。但是此法对一些特别的地基土的加固性能不太适合, 如:有机质成分较高的地基土。所以在进行该类型地基加固时应谨慎对待。

2.6土工合成材料加筋加固法土工合成材料平铺堤防地基表面有着稳定、荷载均匀的作用, 同时在土工合成材料之间用筋体连接进行加固, 增强其抗剪能力, 能够有效地减少当地基发生塑性剪切破坏时的破坏发展范围并且可以有效地阻止破坏面的形成, 起到加强地基承载能力的目的。这是我国堤防地基加固经常采用的方法之一。

2.7强夯法在地基加固中, 将80k N以上的夯锤, 从很高的起吊位置往下砸落对土地进行夯实的方法就是强夯法。经过强夯法进行加固后的地基土体之间的孔隙压缩, 相对较少, 与此同时, 夯实受力点周围因受力所产生的裂缝也为土体内孔隙水的流出提供了通道, 有利于地基土体的固结, 夯实后的土体在承受相同荷载时所引起的压缩变形也相应减少, 提高了土体的承载能力。在我国, 强夯法广泛适用于河流冲击不为软土地基加固, 以及滨海地区沉积层黄土、粉土、泥炭等较为复杂的各种地基。

2.8预压砂井法预压砂井法是通过排水系统和加压系统的合力作用, 挤出软土地基中的孔隙水分。排水砂井及排水板都是较为常用的堤防排水系统;加压系统较为常见的有降低地下水位、真空预压、堆载预压等措施, 其中真空预压法是目前值得关注的方法:首先, 铺设砂石垫层-埋设垂直的排水管道-包装不透气的密封膜-埋入到土中-通过吸水管道抽干其中的空气, 形成真空状态的程序, 最终发挥增加地基有效应力的效果;堆载预压法就是在提防施工前, 在堤防地基表面采用分级堆土或者其他荷载的方法, 使得软土地基的土压实、固结, 保证软土地基的质地硬度, 强化地基的抗沉降能力, 在地基沉降量达到预定标准时, 要及时进行卸载。在实际施工现场, 经常不会完全地使用一种方法进行施工, 而是将多种方法进行混合操作使用, 比如, 真空联合堆载预压法, 虽说此方法对于地基的加固时间具有较高要求, 抽真空的范围也有局限, 但在建筑工期长, 竣工时间要求不紧迫的建筑工程, 处理淤泥或淤泥质土的地基施工是较为常用的方法。

参考文献

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[4]汤佳茗, 杨光华.穿堤涵闸软土地基常见问题分析与研究[J].科技与企业, 2012 (07) .

公路软土地基的处理方法 篇9

汕头市某公路新建工程, 路线全长9.848公里, 主线路基宽度为40m, 设计车速为80Km/h.。本项目K0+000~K2+680、K4+760~K9+751段为软土地基, 该段地处平原及其边缘的近陵地带, 地表平坦、开阔, 大部分地面标高在1.5~2.5之间, 多为农田或菜地, 少数丘陵山地;场区内软土普遍分布, 多呈流~软塑状, 工程性质差, 具有高压缩性, 灵敏度高, 在地面堆载较重的情况下易产生蠕变及不均匀沉降, 本场区软土处于欠固结状态。通过地质勘探、取样测试, 淤泥质土层主要物理力学指标为:含水量w=35%~73%;密度ρ=1.57~1.73g/cm3;孔隙比e=1.1~1.9;液限wL=35%~60%;塑性指数Ip=15~24;压缩系数α0.1~0.2=0.75~2.20MPa-1;固结系数CV= (0.5~1.0) ×10-3cm/s;不排水抗剪强度Cu=14~20KPa等。

2 处理软土地基的设计

2.1 袋装砂井排水固结

2.1.1 砂井间距、长度及其布置

一般路基及桥台台后采用袋装砂井加堆载预压排水固结法进行处理, 堆载高度为1m, 袋装砂井按等边三角形布置, 桥头部分砂井间距为100cm, 一般路基砂井间距为120cm, 孔径为7cm, 砂井深度由地基稳定和容许工后沉降计算来确定, 穿透软土层, 砂井平均处理深度8~18m, 容许工后沉降桥台与路堤相邻处不大于0.1m, 一般路堤不大于0.3m。砂垫层厚度60cm, 保证高出地表水位20cm。考虑到沉降量较大而设置40~60cm的预拱度以保证砂垫层的使用质量。

2.1.2 设计计算:

包括沉降计算和稳定计算

(1) 沉降计算

总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss。瞬时沉降是在加荷初始, 地基土的孔隙水压力来不及消散, 土的孔隙来不及调整, 而由地基侧向变形引起的。这种沉降不大且很快完成, 一般不易精确计算;固结沉降是在上覆压力作用下, 地基中的孔隙水逐渐排出使体积发生变化引起的, 是地基土的主要沉降:次固结沉降是指孔隙水压力消散后, 在一定的有效应力的作用下, 土骨架由于蠕动变形而产生。经计算总沉降量为S=74cm, 本段软土经袋装砂井处理后, 固结度达到80%时所需要的固结时间为297d。设计要求在固结度达到80%时, 工后剩余沉降量为22cm。

(2) 稳定计算

利用条分法对打砂井前和打砂井后两种情况的路基滑动面进行稳定计算, 比较其安全系数。经计算, 打砂井前和打砂井后路基滑动破坏最小安全系数分别约为1.38和1.06, 说明打砂井后路基才稳定。

2.1.3 软土地基处理施工

施工时, 先将沿线水塘、沟坑排水, 填以砂性土或中粗砂, 与砂垫层袋装砂井构成统一排水系统。砂垫层采用含泥量小于3%的中粗砂, 铺筑时由中线向外侧方向进行。砂垫层的厚度确保高出水面20cm。

袋装砂井的施工工艺包括下列几个方面:

(1) 定位:在整平地面后, 视软土地基情况, 铺设30cm的砂垫层后, 将打桩机按设计要求及施工顺序定位。

(2) 成孔:采用导管式振动打桩机, 在桩管垂直定位后, 将可开闭底盖的桩管打入地基土内, 达到设计深度。

(3) 下砂袋:砂袋选择聚丙烯编织袋。袋中的砂料采用干燥及含泥量小于3%的中粗砂, 渗透系数不应小于5×10-3cm/s, 要达到密实程度。先将砂袋装好备用, 待成孔后用人工输入, 管口端部设滚轮。

(4) 拔出套管:砂袋下放完毕, 启动激振器, 提升套管进行拔管作业。拔出套管时为避免将砂袋带出, 也可采取向管内注水的办法。

(5) 埋好袋头:将袋头埋入设计的砂垫层中, 砂垫层分两次铺设, 既方便工作, 又避免粘土等杂物堆盖袋头, 此时注意保持袋头垂直不卧倒。

2.1.4 施工监测

施工监测工作是与路基填土同时进行的。在极限填高之前, 因失稳可能性极小, 路基填土可快速施工而不会出现失稳, 监测工作应着重原始观测数据的收集。

本段主要采用沉降、侧向位移动态跟踪观测。选取5个横断面分别布设地面沉降板和地面位移桩。路基中心沉降板速率为4~7mm/d, 平均为5mm/d, 小于设计要求的控制沉降速率10mm/d, 地面位移桩位移为2~5mm/d, 平均4mm/d, 小于设计要求的5mm/d。地面位移桩在测试过程中, 没有发生沉降和抬起现象, 这说明路基一直是在稳定的情形下进行加载的。地面沉降板和地面位移桩的测试频率, 在加载时每日测试, 停载时, 每隔3~4d观测1d, 路基完成后每10d测一次。路堤完成后放置60d, 达到最终沉降量的剩余沉降时为25~27mm, 与设计计算的22mm接近。经观测, 本项目软土路基在采用袋装砂井方案处理后, 路基沉降和稳定基本上符合设计要求, 效果良好。

2.2 搅拌桩加固处理

2.2.1 设计要求

箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理, 水泥搅拌桩桩径为Φ50cm, 按梅花形布置, 桩距为1.5m, 桩长按穿透淤泥层设计, 按湿喷法施工。水泥搅拌桩水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥, 水泥掺入量为50~55kg/m, 水灰比为0.4~0.5, 要求水泥土7天无侧限抗压强度不小于0.8Mpa, 28天无侧限抗压强度不小于1.5Mpa, 搅拌桩的单桩承载力应不小于110Mpa, 处理后复合地基承载力不小于150Mpa。

2.2.2 加固处理施工:

水泥搅拌桩施工工艺:

(1) 放样定位:对搅拌桩现场整平后, 按施工设计图进行施工放样。将搅拌机移位至施工桩位处后定位, 孔位误差不得大于50mm。

(2) 调平钻机平台:使用4个支腿调整平台, 使钻机钻杆垂直度误差不大于1%。

(3) 开机搅拌以1、2、3档逐级加速, 将钻头顺转钻进至设计深度, 如遇硬土难以钻进时可以降档钻进, 放慢速度, 在钻进时始终保持连续送压缩空气保证喷浆门不被堵塞, 保证下一道工序送浆时顺利通畅压缩空气的压力, 一般保持在0.3~0.35MPa。

(4) 提升钻杆喷浆搅拌, 用反转法边搅拌边提升喷浆。按0.5m/min速度提升, 喷浆量为加固湿土质量的17%, 水泥掺入量为55kg/m, 水灰比0.45, 施工水泥浆配合比为:水275kg:水泥550kg。喷浆压力为0.6MPa。提升到设计停灰面时, 应慢速原地搅拌2~3min。

(5) 重复搅拌, 为保证浆体充分搅拌均匀, 须将搅拌头再下沉搅拌到原设计深度, 再提升搅拌, 采用二喷二搅施工方法, 速度控制在0.5~0.8m/min。

(6) 搅拌桩施工机具装有专门的自动计量装置, 该装置能自动记录沿深度的喷浆量和时间记录等。现场每日施工结束后及时收取并作好相应记录。

2.2.3 搅拌桩处理的效果

根据设计要求, 本项目箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理完成后, 按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测结果:桩体比较完整、能达到持力层;搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、含灰量及强度等均能满足设计要求。经计算得出:K0+000~K2+680路段箱涵软土地基经搅拌桩处理后的复合地基承载力标准植为:179KPa;K4+760~K9+751路段箱涵软土地基经搅拌桩处理后的复合地基承载力标准植为:187KPa, 均大于设计值。取得了良好的效果。

3 结束语

软土地基处理施工技术难度较大, 质量要求高, 软基处治的方法很多, 各种方法都有它的适应范围。具体工程的地质条件千变万化, 对地基处理的要求不尽一致, 而且施工部位采用的机具、当地的材料都会不同, 因此必须具体分析, 从地基条件、处理要求、处理范围、工程进度、材料机具等方面进行综合考虑, 以确定合适的自治方法。

摘要：在高等级公路建设中, 不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基是具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小, 并具有蠕变性、触变性等特殊的工程性质, 导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求, 因此, 需要对地基进行人工加固处理。处理软土地基有多种方法, 如果处理不当, 就会直接影响路基失稳或过量沉降, 出现路基纵、横向断裂等病害。本文通过结合施工实践, 介绍公路软土地基的两种处理方法, 以供同行参考借鉴.

关键词：软土路基,处理方法,设计要求,施工工艺

参考文献

[1]陆遥.软土地基处理方法概述[M].2005, 2.

公路工程软土地基处理 篇10

关键词：公路工程,软土地基,处理技术

地基是公路工程中的一个重要组成部分,它对于公路工程的质量有着非常重要的影响,公路的地基既承载着路面结构的重量,同时还承受着车辆荷载的作用,所以必须要对其进行合理的设计,才能够满足通行的需求。而针对公路工程中经常遇到的软土地基,由于其承载力较弱,所以一般不能够满足公路工程的通行要求,因此必须要采取有效的措施来对其进行处理,这样才能够保证地基的质量,使得地基的承载力得以提高。因此对于公路软土地基处理过程中存在的问题及软土地基处理技术进行研究有着非常重要的意义。

1 软土及软土地基概述

所谓的软土,指的是滨海、湖沼、河滩沉积的天然含水量较高、孔隙比非常大,同时还具有高压缩性和低抗剪强度的细粒土,这些土由于受到地质条件和水文条件的影响,其天然含水量往往非常高,因此其扰动性往往也较大,由于本身的含水量就非常高,所以使得其透水性也较差,而且其土层层状的分布往往十分复杂,对于不同的土层而言,其物理性能和力学性能都存在较大的差异。在我国的公路行业规范中,对于软土地基的定义为强度较低且压缩量较高的软弱土层,而且大都含有一定量的有机物质。而日本对于软土地基的定义则是黏土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥碳及松散砂等土层,虽然我国对于软土地基的定义域日本存在一定的差异,但是无论就哪一种定义而言,都可以发现软土地基的力学性能是非常差的,不能够直接用来承受较大的荷载。但是在进行一些公路的建设时,往往不能够避开软土地基,所以就必须要采取措施来提高软土地基的承载力,使其能够满足受力要求,从而更好地完成公路的建设。

2 公路工程软土地基时处理过程中面临的问题

在进行公路工程的建设时,有些时候往往避免不了软土地基的出现,所以必须要采取措施对其加以处理,但是当前在我国的公路工程建设过程中,在对软土地基进行处理时,还存在着以下几个方面的问题。

首先是地质勘察阶段的问题,一些勘察单位在进行地质勘察时,往往没有对地下土层进行全面的勘测,钻孔深度的限制或者是钻孔间距过大都会对勘察工作造成严重的影响,使得地质勘察工作不能够有效地得以开展,因此许多勘察人员在进行勘察时,往往就只依据其所勘察到的部分信息来对工程地的地质条件来加以判断,这样就使得地质勘察资料存在错误,因此不能够有效的指导工作人员对于软土地基进行处理。其次,一些软土地基的出现,往往与水有着密不可分的关系,但是在勘察人员进行勘察时,却没有能够对于地下水的情况进行准确的勘察,从而也对于后期的软土地基处理工作造成了一定的影响。再次,在一些改建工程中,在对软土地基进行处理时,没有考虑到新建公路的实际需求,而仍然采用原有的软土地基处理方法,从而使得在公路改建完成之后软弱地基的承载力没有能够得到有效的提高。最后,还有一些施工单位对于软土地基的处理往往不够完善,或者是在进行软土地基处理的时候没有应用正确的方法,从而使得在公路建成之后,由于受到荷载的作用,软土地基仍然会产生不均匀的沉降甚至是开裂,对于公路工程的质量造成严重的影响。所以要想对软土地基进行有效的处理,使得软土地基的承载力得以提高,必须要对这些问题引起足够的重视,并且采取有效的措施来对这些问题加以解决,这样才能够使得软土地基得到有效的处理,保证公路工程的质量。

3 公路工程中常用的软土地基处理技术

3.1 塑料板排水法

塑料板排水法是公路工程中常用的软土地基处理方法之一,在应用该方法进行软土地基的处理时,首先把带状的塑料排水板用插入机插入到软土之中,常用的带状塑料排水板如图1所示,然后在上部预压荷载的作用之下,使得软土地基中的孔隙水由塑料排水板排到上部所铺垫的砂层或者是水平塑料排水管之中,最后再经由其它地方排出,从而使得软土地基能够得以固结,减少路基的沉降量。在应用该方法时,一般都需要配合堆载预压或者是超压施工。应用塑料板排水法来对软土地基加以处理有着诸多的优势,它充分利用了带状塑料板较好的排水性,使得排水的效果得到了有效的保障,因为带状塑料板既具有较好的延展性和强度,同时又不会对于排水造成任何影响,而且其施工流程也较为简单,造价也更为低廉,所当前在许多的公路工程软土地基处理中都得到了应用。

3.2 换填法

换填法也是公路工程中一种常用的软土地基处理方法,一般而言,在公路工程中,如果软土层的厚度不是很大,可以对该方法加以应用。由于软弱土层不能够满足公路承载力的要求,所以可以将处理范围之内的软弱土层部分或者全部挖去,然后再用强度较大的砂、碎石、粉煤灰等对其进行填筑,并且通过压实使得其密实度达到要求,通过对于软弱土层的替换,从而使得软土地基的承载力得到有效的提升,并且大大地改善了地基的物理性能,使其能够更好地满足受力要求。但是该方法的应用也受到一些因素的限制,比如说地下水和工程造价,如果地下水位较高,应用换填法往往不能够有效的对地下水加以排出,而且由于要进行挖方和填方,所以工程的成本也会有所增加。

3.3 粉喷桩法

粉喷桩处理软土地基的方法是一种全新的公路软土地基处理方法,该方法适用于加固饱和粘性土地基,粉喷桩法所利用的是水泥作为其固化剂,然后再通过搅拌机在地基深处把软土和这些固化剂进行搅拌,使得它们充分混合在一起,然后固化剂和软土将产生一系列的反应,最终使得这些软土硬化,固结成整体性、水稳性都较强的水泥加固土,使得地基的强度得到大大地提升,并且有效的增加了地基的变形模量。利用粉喷桩进行公路软土地基处理的工艺流程如图2所示。该方法所采用的粉体作为固化剂,而且由于软土及地基的周围含有丰富的水分,所以在喷射进固化剂之后,不需要再向其注水,粉体能够有效的对软土及地基周围的水分加以吸收,通过对于这些水分的吸收既可以完成固化剂和软土的一系列反应,又使得软土地基中的水得到了有效的处理,同时还增加了地基的强度,所以这种软土地基处理方式也有着很大的应用价值。

4 结语

软土地基对于公路工程的质量有着非常重要的影响,所以在进行公路工程施工的时候,必须要通过有效的施工技术来对软土地基加以处理,使得软土地基的承载力得到提高,物理性能得到改善,从而更好地满足公路工程建设的需要。同时当前也应该结合实际的公路工程来对新的软土地基处理技术加以研究和开发,从而使得公路工程中所遇到的软土地基都能够得到有效的处理,有效地保证公路工程的质量。

参考文献

[1]何宁,高凯,王国利等.公路软土地基处理设计方法探讨[J].现代交通技术,2010,07(6):18-21.

[2]张思峰,李贻武,庄培芝等.基于全寿命周期费用分析法的公路软土地基处理决策研究[J].公路交通科技,2014,31(8):47-52.

[3]陈福良.浅谈CFG桩在公路软土地基处理的应用[J].中国科技博览,2012(24):289-290.

简述公路软土路基处理技术 篇11

关键词公路软土路基；施工；技术处理

中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0118-01

地基中常见的软土一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘性土，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。但路基作为公路的重要组成部分，应有足够的强度、稳定性和耐久性。在建筑工程和土木工程中经常会遇到软土地基，选用软土作为路基应用，必须提出切实可行的技术措施，如何保障软土路基施工的质量已成为公路路基施工中一大技术难题。

软土地基处治的方法很多，但各种方法都有其自身的适应范围。具体工程的地质条件干变万化，对地基处理的要求也不尽一致，而且施工部位采用的机具、当地的材料都会不同，因此必须具体分析，从地基条件、处理要求、处理范围、工程进度、材料机具等方面进行综合考虑，以确定合适的处理方法。

1换填法

换填法是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄，而且上部荷载不大时，也可直接以人工或机械方法（填料或石填料）进行表层压、夯、振动等密实处理，同样可取得换填加固地基的效果。

2排水固结法

排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身的重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土整体的孔隙水排出而逐渐固结，使地基发生沉降，同时逐步提高强度的方法。因此，排水固结法是指饱和软粘土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢缩小，地基发生固结变形，同时随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长。

3砂垫层

对于一般地段，软土层分布广，地下水位高，路基设计为：自下而上50cm土垫层+60cm砂垫层+粉煤灰路基（填土路基）+粘土封层。其中土垫层主要是将原地物地貌调平，砂垫层主要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。施工时，应首先恢复中线，划好路基底面边缘线，进行清理掘除工作，对于小的沟渠，应清除淤泥，回填砂，碾压后即可填筑土垫层可分两层填筑，同时顶面一定要做好2％～3％的路拱以利排水。

砂垫层最主要的目的是排水，所以宜选用中粗砂，砂的含泥量 （小于0.074mm砂粒）不宜大干15％。填筑前，应先由测量组精确放出砂垫层的边线，边线宽度应预留路基沉降量，做预宽处理，否则路基沉降后宽度不足，用装满砂的编织袋沿边线排好做成挡砂堤，高度与砂垫层的厚度相同，外侧坡度与设计边坡相同，然后采用自卸汽车按一定间距卸砂。人工配合推土机整平，每2m～3m设一检查点测量砂层厚度，松铺系数采用1.10左右，砂垫层一次全幅全厚上齐，顶面设置2％路拱，砂垫层要用水密实，当路基荷载作用在砂垫层上后，砂垫层自动密实并将地下水挤出排走。

4抛石挤淤

使用易风化石料挤淤，片石大小随泥炭稠度而定，对于容易流动的泥炭或淤泥，片石宜小些，但粒径不宜小于30cm，如果小于30cm则含量不得超过20％。当软土地层平坦时，应沿路中线向前抛填，再渐次向两侧扩展。当软土地层横陡于1：10时，应自高侧向低侧抛投，并在低侧部多抛投，使低侧边部约有2cm 的平台顶面。片石抛出软土面后，应该用较小石头填塞垫平，用重型机械碾压紧密，然后在其上设反虑层，再行填土。当软土层不是很深，而且地质条件不是很差时，可以采用这种方法。

5重锤夯实法

重锤夯实法是利用起重机械将重锤提到一定高度，然后自由落下，重复夯击地基。由于应力的扩散和传递作用，软土单位面积上作用了其不能承担的力，而上层覆盖着的土由于重锤的自由落体作用必定产生竖直向下的位移，此软土层产生高度压缩和向四侧推移和排挤。在某工地曾做过这样的试验：在软土层中放置了一个标志物，并标好位置，接着进行夯实，一定面积的原地面产生了向下位移，然后再填土、再夯实，将软土全部压挤出所要求的范围，事后发现标志物移到了十几米外。此法可以很好地提高地基的强度，降低地基的压缩性，但也有它的局限性。

6高压旋转法（深层搅拌法）

高压旋转法是近几年发展起来的利用喷射化学浆液与土体混合搅拌来处理软土的一种方法，在日本称为CCP法。这种方法用途广泛，作为施喷桩可以提高基础的承载力，作为地下连续墙则可防止渗水，还可用于地震和受到撞击的桥墩补强以及处理路基的不均匀沉降。高压喷施法一般用工程钻机钻孔，达到设计要求后，再用高压脉；中泵通过安装在钻杆下端的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，同时钻杆以一定的速度旋转，并逐渐往 上提升，高压流使一定范围内的土体结构遭到破坏，并被强制与化学浆液混合肢结硬化后即在土基中形成直径比较均匀的圆柱体。施喷桩的浆液有多种，应根据土质条件和工程设计的要求来选择，同时也要考虑材料来源、价格和环境污染等因素，目前是以水泥浆为主。当水的渗水性较大或地下水流较快时，为了防止浆液流失，常在浆液中添加三乙醇胶或氧化钙等速凝剂。在软土层中，施喷桩的极限抗压强度可达到2.94MPa～4.90MPa。桩的直径随土质及施喷压力的大小而变化，在软土中，当压力为4.90MPa～9.80MPa时，形成的施喷桩直径为0.5m左右；在粉砂中，当压力为784MPa～14.7MPa时，所形成的桩径约0.8m。由于施喷桩的刚度和强度与周围土体有显著的区别，所以它主要起桩的作用。施喷法一般只用于标准贯入击数N63.5 <10的砂土和N63.5<5的黏性土，否则可能影响桩的直径，而且施喷桩的价格昂贵。

深层搅拌法加固软土技术主要有以下几个优点：①深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土；②搅拌时较少使地基侧向挤出，所以对周围原有建筑物的影响较小；③按照不同地基土的性质工程设计要求合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活；④施工时无振动、无噪音、无污染，可在市区内和密集建筑群中进行施工；⑤土体加固后重量基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；⑥与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量的钢材，并降低了造价；⑦根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。

7结语

软土地区公路地基处理方案研究 篇12

通过对几个项目地质勘探资料分析, 可以将兴化地区归纳为四种地基模型, 工程地质条件可划分为两种。

1.1 工程地质条件一般, 共有两种地基模型模型 (1) :表层亚粘土厚2~3m, 下为粉砂及亚粘土互层;模型 (2) :表层为粉砂, 其下为亚粘土与粉砂土互层。

1.2 工程地质条件较差, 共有两种地基模型模型 (3) :表面无硬壳层, 下为淤泥质土厚3~5m, 其下亚粘土与粉砂互层, 局部夹薄层淤泥质土;模型 (4) :表面为2~3.5m厚的亚粘土硬壳层, 下为厚2~6m的淤泥质土, 其下亚粘土与粉砂互层, 局部夹薄层淤泥质土。模型 (3) 、 (4) 显示的地质条件较差, 在路基设计时应予以重视。

2 软土地基处理目的和设计标准

软土地基处理目的主要是保证路堤在施工及使用期间不会发生局部和整体剪切破坏, 满足强度及稳定性要求, 并且在使用期间内不发生较大的沉降和不均匀沉降, 保证路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。

工后沉降标准:采取一般路段路面竣工后15年之内路基底中心处的剩余沉降量不大于30cm;对大桥、中桥、小桥桥头5~7倍桥台高度范围内的引道路基, 在路面竣工后15年内路基底面中心处剩余沉降量不大于10cm, 而控制上路面的时间设计中采用沉降速率法, 即在路堤修筑以后观测沉降变化过程, 当沉降速率小于某一数值, 沉降加速度小于零, 并根据沉降曲线推断今后可能发生的沉降量小于工后沉降标准后, 再施工路面。考虑到路面荷载对沉降影响较大, 同时建议对软土地段采用等载预压措施。

3 设计原则及方案选用分析

3.1 设计原则

软基设计是依照国内外成功经验, 分别采用等载 (超载) 预压、粉喷桩、土工织物和砂垫层、塑料排水板、换土填筑或采用轻质材料填筑等方法进行软基处理。对于软土指标差、须作稳定处理的路段, 并考虑工后沉降和施工期要求, 采用粉喷桩进行软基加固;对于软土指标差、但其稳定已基本满足要求, 其工后沉降也基本满足要求的路段采用土工织物或砂垫层进行等载 (超载) 预压处理;对于工期容许、其沉降能控制的路段, 可采用塑料排水板法处理。为使处于软基路段的构造物与本设计相适应, 对其基底处理和沉降缝亦作了相应的考虑。

3.2 方案选用分析

综合考虑路面平整度及行车舒适性, 控制纵向的差异沉降, 根据宁靖盐高速公路的施工以及近期项目的设计, 可以将处理方案具体分为:

a.预压, 包括等载预压和超载预压;b.塑料排水板+50cm砂垫层+土工布+等超载预压;c.对于填土高度不大且软土厚度较小的路段, 采用砂垫层结合土工布+等超载预压处理;d.高填土桥头路段采用粉喷桩处理, 过渡段按50m控制, 采用塑料排水板法过渡;涵洞、通道采用粉喷桩处理;e.轻质路堤的填筑, 可以采用粉煤灰或大块硬质泡沫塑料, 轻质路基的作用是减轻路堤自重, 减少或加速软土沉降, 提高土体抗剪强度, 同时节约资金, 减少土地占用。

4 处理方案作用机理

4.1 粉喷桩

粉喷桩利用专门设备, 借助压缩空气, 将粉体加固材料 (如水泥) 喷射, 并在加固的深层软土地基中强制原位搅拌压缩, 并吸收周围水份, 利用水泥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复合地基。经过处理后的土体可比天然地基容许承载力提高1.0~1.5倍, 并且土体压缩性明显减少, 抗侧向变形能力有所提高, 形成强度快, 施工方便。

4.2 砂垫层及土工布

(1) 土工布的隔离使路基材料不被挤入软弱土基之中, 该体系构成柔性整体筏形基础, 从而提高土基的自身整体强度, 同时土基的容许承载力也提高了。 (2) 土工布的加筋使该体系较素土强度显著提高, 反映在粘聚力C和摩擦角δ的提高。 (3) 土工布对地基和集料的约束作用增加了承载能力。 (4) 土工布的分隔作用既防止了路基土挤入砂垫层, 防止砂进入土基, 使土基的板体作用得以充分发挥。 (5) 由于其摩擦力作用、边界作用及薄膜作用等, 土工布系统改变了作用在地基上的应力, 对防止该软弱段的沉陷和水平位移起了显著作用。

4.3 塑料排水板

塑料排水板是人为地在软土层内造成渗水通道, 在路堤填土自重荷载预压下加快排水固结, 而塑料排水板虽具有短时间内加快地基排水固结, 提高软基强度和承载力的优点。

4.4 其它

4.4.1 预压:

堆载预压是最经济的处理方法, 它的加固效果实在, 消除工后沉降作用明显, 当工后沉降仍不能满足要求时还可采用等载或超载预压的办法。因此, 只要有一定的预压期, 可不用或少用其它排水固结措施, 从而节省大量的工程处治费用, 其不足之处在于其处理的软土地基沉降量不宜太大, 而且需要有足够预压期才能保证。

4.4.2 轻质路堤:

用轻质材料填筑可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验, 可使路堤自重减轻25%左右, 有良好的压实性能, 粉煤灰路堤边坡表层1~2m用粘土包覆, 以稳定边坡和利于长草, 路床顶面用粗粒上封闭厚0.3~0.5m。

5 工程实践

5.1 在宁靖盐高速公路二期工程兴化段内采用了等超载预压、塑料排水板、粉喷桩、砂垫层、土工布以及碎石挤密桩。具体的数量为:等超载预压30.432km, 土方593056m3;塑料排水板28.186km, 61439根, 4304756m;粉喷桩18.384km, 547066根, 3272650m;砂垫层651962m3;土工布1443235m2;挤密碎石桩0.717km, 53196m3。

5.2 S333兴化段 (高兴东公路) 采用了等超载预压、粉喷桩、轻质路堤换填等处理方法。

5.3 戴南互通至张郭连接线采用了超载预压、粉喷桩等方法处理桥头。

5.4 兴化市兴林公路采用了粉喷桩处理桥头过渡段, 处理长度为200m, 2382根, 21438m。

5.5 兴化市昌合公路新长铁路货站接线采用了堆载预压的方法, 处理长度800m, 土方16504m3。

5.6 小桥涵处通常采用换填土或小方桩处理, 特出表现在S233、S332以及兴化境内的其它项目施工图设计中。

实践证明, 采用以上的软基处理方法可以在一定的范围内减少路基沉降, 保证路基稳定性。

宁靖盐高速公路二期工程建成通车5年, S333兴化段 (高兴东公路) 建成通车4年, 工后沉降基本与路堤高度成比例, 路堤接近4m而工后沉降小于10cm。

戴南互通至张郭连接线桥头路堤高度大于4m, 建成4年后路基与桥台错台小于2cm。

其它项目采用软基处理之后工后沉降较小, 达到了处理目的。

在地基条件较好时, 选用粉喷桩打穿软土层的处理方法, 而软土层厚度大时, 可采用较经济的预压处理方法。

6 结论

6.1 采用以上方案在理论上保证路堤的沉降在设计许可范围内, 但由于种种客观原因, 理论与实际可能存在差异, 通过长期沉降观测, 来推算工后沉降量, 验证了理论设计计算沉降的准确性。

6.2 粉喷桩处理地基, 粉喷桩施工结束后14d即可填筑路堤, 填土速度可不受正常施工时间限制, 但应注意加强沉降观测。粉喷桩处理的桥头, 灌注桩可提前施工, 然后填土预压。预压后, 即可开挖以进行桥台施工。

6.3 预压路段, 路堤施工至路床顶后即按80%的压实度进行等代换算预压土, 到达预压标高后做成双向坡排水。

6.4 实际施工证明各种处治方法是合理可行的, 达到了设计初期预计的效果。

摘要：本文介绍了兴化地区公路软土地基处理、设计标准和原则, 并对方案选用及其处治效果进行了分析, 目的是在不增加工程造价或仅增加很小代价的基础上, 处理好软土地基, 使来往车辆及司乘人员安全、快速、舒适地行驶在公路上, 显著提高公路经济效应的结果, 供大家参考。

关键词：兴化地区,公路,软土地基,处理方案

参考文献

[1]《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003)

[2]孔宪立.工程地质学.中国建筑工业出版社

[3] (JTJ017-96) 公路软土地基路堤设计与施工技术规范.人民交通出版社