公路施工中軟土地基的處理方法及適用范圍探討
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論文導(dǎo)讀：軟土地基，通常指由淤泥、淤泥質(zhì)粘土、亞粘土、亞砂土組成的地基。公路施工過程中如果遇到這樣的地基，其承載力達(dá)不到其上面的構(gòu)造物要求的承載力，或雖在建筑施工時(shí)能達(dá)以要求，但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失穩(wěn)，造成構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，甚至徹底破壞建筑物。軟基處理方法也很多，無論采取何種方法，應(yīng)在大規(guī)模施工前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以驗(yàn)證該處治方法的可靠性，是否符合設(shè)計(jì)要求，并在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后施工提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞：公路施工，軟土地基，路基沉降，軟基處理
0.引言
我國(guó)目前是公路建設(shè)的飛速發(fā)展階段，公路建設(shè)的等級(jí)不斷提高，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。由于高等級(jí)公路設(shè)計(jì)速度的提高，相關(guān)線型指標(biāo)也要隨之提高。當(dāng)公路路基穿過地理形態(tài)復(fù)雜的軟土地區(qū)時(shí)，必須運(yùn)用高超的技術(shù)方法和手段，以滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定性的要求，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高公路的抗剪強(qiáng)度和抗液化能力，消除各種不利因素，達(dá)到質(zhì)量檢測(cè)要求。
1.軟土地基的物理特性
軟土地基，通常指由淤泥、淤泥質(zhì)粘土、亞粘土、亞砂土組成的地基。它含水量大、壓縮性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度低，在我國(guó)分布很廣，大部分成型于天然。公路施工過程中如果遇到這樣的地基，其承載力達(dá)不到其上面的構(gòu)造物要求的承載力，或雖在建筑施工時(shí)能達(dá)以要求，但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失穩(wěn)，造成構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，甚至徹底破壞建筑物。所以施工中，為保證結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量，必須對(duì)其進(jìn)行處理。
2.軟土地基處理的常用處理方法
由于地質(zhì)情況千差萬別，各地甚至同一地區(qū)的軟土地基處理方法也不盡相同。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不同情況，總結(jié)出以下幾種處理方法，現(xiàn)敘述如下：
2.1用砂礫墊層增加地面強(qiáng)度
在軟土層頂面鋪設(shè)排水砂層，以增加排水面，使軟土地基在填土荷載作用下加速排水固結(jié)，提高其強(qiáng)度，滿足穩(wěn)定性的要求。排水砂層對(duì)于基底應(yīng)力的分布和沉降量的大小無顯著影響，但可加快沉降,縮短固結(jié)時(shí)間。適用范圍：路堤高度小于極限高度的2. 0 倍以內(nèi)，軟土層不厚但有良好排水條件，且砂源豐富。上面覆蓋的砂墊層可以增加軟土層的強(qiáng)度，由于砂礫的特性，不會(huì)影響排水功能的發(fā)揮。
2.2置換填土
在泥沼地帶及軟土厚度小于2m， 路堤高度較低時(shí)，采用此法處理。先將淤泥、軟土全部或部分挖除，并采用滲水性好的材料(必要時(shí)加適量水泥、石灰) 進(jìn)行分層填筑。常用的換填材料有砂、礫、卵石、片石等滲水性材料或強(qiáng)度較高的粘土。
2.3拋石擠淤
淤泥厚度小于3 m，表層無硬殼，呈流動(dòng)狀態(tài)，排水困難，石塊易于取得的條件下可采用擠淤法。擠淤法施工用料要采用不易風(fēng)化石料，片石大小隨泥稠度而定，粒徑小于30 cm 的含量不得超過20 % 。拋投的順序應(yīng)沿路中線向前拋填，再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展，以使淤泥向兩側(cè)擠出。當(dāng)軟土底面有較大橫坡時(shí)，拋石應(yīng)從高的一側(cè)向低的一側(cè)展開，并在低的一側(cè)多拋一些，使低的一側(cè)邊部形成約有2m 寬的平臺(tái)頂面。片石高出軟土面后，應(yīng)用較小的石塊填平，用重型機(jī)械反復(fù)碾壓，使填石緊密，然后在其上鋪反濾層，再行填土。
2.4加固土樁
加固土樁是用專用機(jī)械將軟土地基局部范圍內(nèi)的軟土用加固材料改良而形成樁體，樁體與樁間軟土形成復(fù)合地基。通常用生石灰、水泥、粉煤灰等作為加固料。水泥適用于含砂量較大的軟土。水泥用量與軟土天然重之比宜大于7% 而小于15 % ，宜采用普通水泥或礦渣水泥。生石灰適用于含砂量較低的軟土。摻入比應(yīng)為12 %～ 15 % 。應(yīng)是磨細(xì)的，最大粒徑小于0.2 cm，無雜質(zhì)，MgO 和CaO 含量不應(yīng)小于85 %，其中CaO 含量不低于80 % 。粉煤灰化學(xué)成分中要求SiO2 和Al2O3 的含量應(yīng)大于70 %， 燒失量小于10 % 。石膏粉可作摻入劑，利于強(qiáng)度提高。加固土樁樁徑一般為0.5 m，樁長(zhǎng)最大12 m，一般為9 m，樁距常用0. 75～1.5 m 。
2.5高壓旋噴樁
分雙管和單管，利用選噴鉆機(jī)，將旋噴注漿管置入預(yù)定的地基處理深度，通過鉆桿旋轉(zhuǎn)，徐徐上升，將預(yù)先配制好的漿液，以一定的壓力從噴嘴噴出，沖擊土體，使土和漿液攪拌成混合體，形成具有一定強(qiáng)度的人工地基。最大有效處理深度20米，一般用于橋頭及地基加固處理。
2.6土工布加固
在地下水位較高、松軟土基路堤中，采用墊隔土工布可提高路基強(qiáng)度，并利于排水。在高填路堤中，可適當(dāng)分層墊隔。在軟基上隔墊土工布可使荷載均勻分布。土工布的布端要折鋪一段并錨固，鋪設(shè)兩層以上土工布，中間要夾0. 1～0.2 m 的砂層。
2.7塑料排水板法
對(duì)于地域地質(zhì)情況非常差，淤泥的含泥量高，滲透系數(shù)小的時(shí)候，施工時(shí)可以用塑料排水板的方法。把塑料排水板打入土中，作為垂直排水通道，其濾水性好，可確保排水效果。發(fā)表論文。而且塑料排水板具有一定的強(qiáng)度和延伸率，可適應(yīng)地基變形能力強(qiáng)，可適應(yīng)軟土固結(jié)產(chǎn)生的變形。發(fā)表論文。板面的尺寸不大，安裝時(shí)對(duì)地基擾動(dòng)小，施工方便能與地基變形相協(xié)調(diào)，也即可適應(yīng)軟土固結(jié)產(chǎn)生的變形，適用率很高。
2.8堆載預(yù)壓：地基部分或全部填筑，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，地基上面堆放一定的荷載，使地基經(jīng)過一段時(shí)間固結(jié)沉降，然后再填足和鋪筑路面。此方法適用于工期不緊的地段。發(fā)表論文。
3.軟土地基施工注意事項(xiàng)。
1）軟基進(jìn)行處理以后，還必須經(jīng)過加載使超孔隙水壓力逐漸消散，孔隙比減小，地基產(chǎn)生固結(jié)，土的密度增加，抗剪強(qiáng)度提高。為避免堆載速率過大，超過軟基抗剪強(qiáng)度，使路基整體使加載速率與排水固結(jié)的速率相適應(yīng)，以保證地基在路堤填筑過程中不發(fā)生破壞。
2）填筑路基施工時(shí)，為保證填筑路基的穩(wěn)定，可采取增設(shè)反壓護(hù)道的措施，即把原設(shè)計(jì)護(hù)坡抬高到路堤高度一半的位置。軟土地基抗剪強(qiáng)度差，故護(hù)道要與路基上方同步施工，使之形成整體，路基荷載可在較大范圍內(nèi)擴(kuò)散，反壓護(hù)道雖然增加了一些土方，但對(duì)工期和施工連續(xù)性、地基受力的均衡都有利。
3）對(duì)橋頭等特殊地段采用超載預(yù)壓。橋頭地段與一般地段完工后允許沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)不同，若采用等載預(yù)壓就無法解決這一問題。為此，在橋頭處路基填至設(shè)計(jì)標(biāo)高后再加載1.5 m， 并在50 m 范圍內(nèi)過渡到一般地段的路基頂標(biāo)高，以形成一個(gè)超載三角形。
4）一般情況軟土基地段往往是水位較高的地段，故做好排水要比普通地段更為重要，加深排水溝和完善排水系統(tǒng)是常規(guī)和有效的方法。
5）軟土地基段修建涵洞、通道必須考慮路基加載造成的地基沉降，而這種沉降愈近中線就越大。對(duì)此，涵洞、通道處要考慮預(yù)留沉降量或先填土堆載使地基沉降到位再挖槽施工。
6）填筑路基一般要把第一層土填筑厚度適當(dāng)加大。由于軟土地基第一層按常規(guī)虛鋪厚度填筑往往不能形成板性整體，再經(jīng)大噸位壓路機(jī)壓實(shí)則會(huì)破壞硬殼層造成翻漿。故對(duì)第一層適當(dāng)加厚，使路基土層形成整體并和其下硬殼層一起承受上部荷載。宜用三輪壓路機(jī)靜壓，不宜振動(dòng)。
4.結(jié)束語：
軟土地基的處理質(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力，也是保證道路建成后安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。軟基處理方法也很多，無論采取何種方法，應(yīng)在大規(guī)模施工前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以驗(yàn)證該處治方法的可靠性，是否符合設(shè)計(jì)要求，并在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后施工提供依據(jù)。
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