軟土地基處理方案.docx

1、公路工程軟土地基的處理摘要：介紹如何處理公路工程軟土地基及適用性條件，闡述各種處理方法的優(yōu)缺點及設(shè)計施工應(yīng)用中相關(guān)考前須知，并對其進展比分析。關(guān)鍵詞：公路工程軟土地基處理方法施工方法隨著我國綜合國力的不斷增強，高等級公路近十兒年來得到了6速開展，由我國地域性的特點，在建立各等級公路過程中，不可防止的碰到各種不良地質(zhì)，特別是在我國沿海地區(qū)存在大量的軟土地基。軟基處治是否恰當(dāng)關(guān)系到工程質(zhì)量、進度和投資。在滿足工期前提下，應(yīng)從技術(shù)可行性、經(jīng)濟及工藝的配合與銜接合理等方面，合理地選擇地基處治方法。下面對不同路段軟基狀況及相適應(yīng)的處理方法進展介紹。1、淺層軟土地基處理方法對于淺層軟弱土與低洼區(qū)域的軟基處

2、理方法常采用換填改善法、加筋法和墊層法。1.1換填改善法換填法是將根底底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層利用人工、機械或其它方法去除，分層置換強度較高的砂、碎石、索土、灰土以及其它性能穩(wěn)定和無侵蝕性的材料，或采取摻灰的方法改善軟土的性質(zhì)，并分層碾壓，以獲得較好的地基。（1）開挖換填：適用于小范圍的厚度較小的軟土，可以全部挖除或局部挖除，換填成粗粒料或透水性材料。全部挖除可以從根本上改善地基狀況。（2）拋石擠淤：利用拋石的方法，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基的強度。適用于湖塘、河流等積水洼地，常年積水，且水不易抽干，表層無硬殼，軟土液性指數(shù)大，層厚薄，片石能沉到達下臥硬層者。此種方法在石料豐富的我山區(qū)應(yīng)

3、用較多。（2）淺層拌和：對于層厚較薄的淺層軟土，可用水泥或石灰等作為拌和劑，摻入表層土中，用人工或機械進展拌和、攤鋪、碾壓，使地表位置的地基形成一個人工硬殼層，以滿足對地基強度的要求。此種方法造價低廉、簡單易行，在實際施工中應(yīng)用較多。摻灰數(shù)量根據(jù)試驗確定，一般摻石灰不大于8%,摻水泥不大于5%。1.2加筋法加筋法將高強度的土工合成材料埋在土體之中，以分散土體的應(yīng)力，增加土體的模量，傳遞拉應(yīng)力，限制土體的側(cè)向位移，增加土體的強度和韌性，從而到達加固地基的目的。目前我國加筋的土工合成材料品種很多，例如土工格柵、高強度土工布，土工網(wǎng)格、土工帶和土工格室等。土工格柵和高強土工布應(yīng)用較多，一般采用高強度

4、聚乙烯、聚丙烯、玻璃纖維等高分了聚合物為原料制成。土工格柵的特點是強度高、延伸率低，用土工格柵進展加筋，可提高承載能力和減少沉降。與土工格柵相比，土工布同時具有加筋、反濾、排水和隔離等多方面功能，特別具有雙向拉力、寬幅大，防治翻漿等優(yōu)勢，且價格較低，具有一定競爭力。單層單向土工格柵施工工藝：施工時首先去除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)一樣的土填成坡度為34%的橫坡，并碾壓密實。在上面填厚30cm的中粗砂，壓實到符合設(shè)計要求后，將外表進展整平，去除外表石塊，并將去除石塊后形成的凹坑補平，然后在上面滿鋪一層單向土工格柵。土工格柵鋪設(shè)要求幅與幅之間縱向采取密貼排放，橫向采用連接棒連接或搭接法連

5、接，連接強度不低于設(shè)計強度，橫向接縫錯開不小于Im。鋪設(shè)時使格柵與土層密貼，每隔一定距離用U型釘將格柵固定在土層上。格柵鋪設(shè)后及時用砂或其他滲水材料覆蓋20cm厚，并按設(shè)計要求鋪回折段砂，外邊逐幅回折2m,用砂壓住。然后進展整平、壓實到達設(shè)計要求后進展路基填筑。路基填筑碾壓過程中，施工機械不要直接行使在未覆蓋填土的格柵上，以免壓壞格柵。雙向雙層土工格柵施工施工時首先去除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)一樣的土填成坡度為2%的橫坡，并碾壓密實。土工格柵鋪設(shè)要求幅與幅之間縱向采取密貼排放，橫向采用連接棒連接或搭接法連接，連接強度不低于設(shè)計強度，橫向接縫錯開不小于Im。鋪設(shè)時使格柵與土層密貼，每

6、隔一定距離用U型釘將格柵固定在土層上。在上面填碎石墊層，碎石墊層的施工見壓實到符合設(shè)計要求后，將外表進展整平，去除外表石塊，并將去除石塊后形成的凹坑補平，然后在上面滿鋪上層土工格柵。格柵鋪設(shè)后及時用砂或其他滲水材料覆蓋，并按設(shè)計要求鋪回折段砂，外邊逐幅回折2m,用砂壓住。然后進展整平、壓實到達設(shè)計要求。路基填筑過程中，每層填厚25cm,上下兩層土工格柵相距50cmo相鄰格柵卷的縱向搭接采用重疊或捆綁的方法，重疊搭接長度不小于30cm,捆綁搭接長度不小于10cm,捆綁法用聚乙烯繩螺旋式的將上下格柵條捆綁在一起。鋪設(shè)格柵時，使格柵沿路基方向平順的貼伏在土層上，格柵不應(yīng)有褶皺，重疊處用U型釘固定于土

7、層上，且每隔一定距離用U型釘固定，使格柵與土密貼，確保格柵的鋪設(shè)質(zhì)量。鋪好格柵后，按設(shè)計要求在格柵I:分層進展填土、碾壓，直至鋪上層格柵。碾壓過程中，施工機械不要直接行使在未覆蓋填土的格柵上，以免壓壞格柵。上下層格柵搭接的位置應(yīng)錯開不小于Imo1.3砂墊層法砂墊層法即在軟土地基的地面上鋪設(shè)一砂層，再在其上填筑路堤。按其性質(zhì)可分為排水砂墊層和換土砂墊層。排水砂墊層是直接鋪設(shè)在軟土地基的外表上，使其在填土和軟土之間增設(shè)-排水面，從而使地基在受到填土荷載作用下，促進地基的排水固結(jié)，提高地基的強度。這種砂墊層的厚度薄，其厚度以保證不致因沉降發(fā)生斷裂為宜，由試驗工程與實際工程驗證，取50cm厚的砂墊層為

8、宜。砂墊層具體施工：砂選用中粗砂，在開工前對砂場進展調(diào)查，并及時取樣進展分析，主要測定細度模數(shù)、含泥量、有害物含量，選擇符合設(shè)計標(biāo)準的砂方可使用。施工時首先去除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)一樣的土填成坡度為3-4%的橫坡，并碾壓密實。分層填筑：砂墊層分兩層填筑，每層壓實厚度25cm,按照經(jīng)過試驗確定的合格填料和經(jīng)過試驗確定的工藝參數(shù)，進展分層填筑壓實。攤鋪整平：為了保證路堤壓實均勻和填層厚度符合規(guī)定，填料采用推土機初平，刮平機進展二次平整，使填料攤鋪外表平整度符合要求。灑水或晾曬：砂的含水量直接影響壓實密度。在一樣的碾壓條件下，當(dāng)?shù)竭_最正確含水量時密實度最大，填料含水量波動范圍控制在最

9、正確含水量的+2%3%范圍內(nèi)，超出最正確含水量2禺時進展晾曬，含水量低于最正確含水量進展灑水。灑水采用灑水車噴灑，晾曬采取自然晾曬，必要時旋耕機翻曬。機械碾壓：碾壓是保證砂墊層到達密實度要求的關(guān)鍵工序。碾壓按照“先靜壓，后振動碾壓"；“先輕，后重”；“先慢，后快"：“先兩側(cè)，后中間”的原那么。檢驗簽證：砂墊層的檢測采用K30荷載儀進展檢測地基系數(shù)，核子密度儀檢測壓實系數(shù)。施工防排水：砂墊層施工完成后，在兩側(cè)挖臨時排水溝，使排到砂墊層里面的水能及時排出。嚴格管理施工用水與生活用水，以免沖刷路基各部與取土處。2、一舟殳軟土地基常用處理方法2.1塑料排水板法塑料排水板法是一種常用

10、的軟土地基處理方法，排水板由濾膜和板芯組成，濾膜用以隔土和滲水，板芯的齒槽為排水通道。按一定間距將排水板打入軟土中，當(dāng)施加預(yù)壓荷載后，地基中的超靜水壓力隨即進入最近的排水板，從而加速軟土的固結(jié)，并迅速沉降。這樣大大減少了構(gòu)造物的工后沉降，從而縮短了施工期，并在定程度上提高了地基的穩(wěn)定行。塑料排水板芯帶的材質(zhì)應(yīng)為聚乙烯、聚丙烯等材料，濾膜的材質(zhì)應(yīng)為滌綸或丙綸等無紡織物。在高速公路軟基處理中，塑料排水板通常結(jié)合其它方法一同適用，己到達更好的效果。主要應(yīng)用在以下兒個方面：（1）塑料排水板結(jié)合一般預(yù)壓：適用于沉降量較大，地質(zhì)條件較差的一般路段。（2）塑料排水板結(jié)合超載（等載）預(yù)壓：適用于填土高度較高，

11、軟土層較厚的橋頭路段，一般采用反開槽的施工方法。（3）塑料排水板結(jié)合真空（等載）預(yù)壓：適用于軟土較厚，填土高度較大，水泥攪拌樁難以處理，其他處理方法造價又高的軟土路段，常用于橋頭路段處理。由于該方法施工速度快、造價低，所以得到廣泛的推廣。2.2真空堆載）預(yù)壓真空堆載）預(yù)壓實質(zhì)是真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的疊加。根據(jù)達西定律，土體中孔隙水的滲透速度和水力坡度成正比，增加水頭差和減少排水距離，均可加速土體排水固結(jié)。真空預(yù)壓的加固機理是通過降低土體中孔隙水壓力，堆載預(yù)壓是由于堆載產(chǎn)生正的超靜孔隙水壓力，通過孔壓的消散而使強度得到提高，兩者聯(lián)合作用，正負孔隙水壓力的壓差增大，造成孔壓消散更快，加固效果更好。真

12、空堆載）預(yù)壓的工程造價主要取決于真空泵的動力消耗，另外需要設(shè)置地下排水體提供排水通道，通常采用真空堆載預(yù)壓與塑料排水板相結(jié)合的方式。例如福寧高速公路沿線多為水稻田和魚塘，軟土在全線均有分布，如在漳灣互通式立交區(qū)內(nèi)，主線段軟土層底深度達1.55.5m,匝道段軟土層底最大深度達8.2m,且軟土根本分上下兩層分布，中間夾有一層低液限黏土。軟土的天然含水量在60%以上，天然孔隙比為1.32.2,室內(nèi)快剪粘聚力520KPa,內(nèi)摩擦角1。10°。該段采用真空堆載）預(yù)壓技術(shù)取得良好效果。2.3水泥攪拌樁水泥攪拌樁是通過特制的攪拌機沿深度將水泥等固化劑與地基土強制就地攪拌形成水泥土樁，用以加固軟弱地

13、基的方法。此種方法對提高軟土地基承載力，減少地基的沉降量有明顯的效果。水泥攪拌樁目前有漿噴（濕法）和粉噴干法）之分，曾經(jīng)對此兩種方法進展過研討，最后定為高含水量的軟土以干法為好，低含水量的軟土以濕法較佳，但含水量上下并無明確的分界限。我國珠江三角洲軟土含水量均在60%100%之間，因此前幾年在佛開高速公路、廣佛高速公路、深汕高速公路和京珠高速公路廣珠段中大量應(yīng)用水泥攪拌樁。佛開高速公路在122個橋涵臺背中使用，總計約3km路段，工程造價約為1千萬，水泥摻入比為17%,使用效果較好。廣佛高速公路由4車道拓寬成8車道，軟基路段采用了水泥攪拌樁，為了消除差異沉降，樁頂設(shè)置CE131±工網(wǎng)，

14、目前該高速公路已交付運營，從檢驗結(jié)果來看效果較好，尚能滿足工程要求。2.3.1攪拌樁的施工1）、材料 、選用42.5級以上普通硅酸鹽水泥作為固化劑，水泥摻量根據(jù)加固強度，一般為加固土重的15%,確保水泥土90天后的無側(cè)限抗壓強度不小于1.5MPao 、為改善水泥土性質(zhì)和樁體強度，根據(jù)試驗并經(jīng)監(jiān)理工程師批準后，可適量選用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、氯化鈉、氯化鈣等外加劑，還可摻入不同比例的粉煤灰。 、配合比為水泥：砂=1:11:2,為增加水泥砂漿和易性能，利于泵送，可參加減水劑,摻入量為水泥用量的0.20.25%,并參加硫酸鈉，摻入量為水泥用量的1%,以及參加石膏，摻入量為水泥用量的2%,水灰比為0.4

15、10.5,水泥漿稠度為114cm,起速凝早強作用。2）、場地清理施工前探明地下障礙物的埋深和位置，挖出深坑作好明確標(biāo)記；清理施工區(qū)域內(nèi)的雜物,然后用推土機進展平整壓實。、測量定位對施工場地的基準點、基軸線及水準點進展復(fù)核：對于標(biāo)定的基準點做好明顯的標(biāo)志和編號，并妥善保護；使用全站儀、經(jīng)緯儀等，采用坐標(biāo)法進展樁位區(qū)域邊線的測定；對施工區(qū)域內(nèi)的所有樁進展測量定位，并做好明顯、牢靠的樁位標(biāo)志。同時做好測量記錄，以便復(fù)核。、樁機就位 、由專人負責(zé)統(tǒng)一指揮樁機的就位工作，移動樁機前，先查清樁機上下、左右、前后各方有無障礙，發(fā)現(xiàn)有阻及時排除。移動完畢后，檢查樁機定位情況，發(fā)現(xiàn)偏差較大及時糾正。 、樁機就位

16、對中后平穩(wěn)周正，其動力頭、攪拌頭及樁位三者的中心處于同一鉛垂線上,攪拌頭定位偏差不大于5cm。、預(yù)攪下沉 、將攪拌機用鋼稅繩吊掛在起重機上，用輸漿膠管將貯料出罐砂漿泉同深層攪拌機接通，待攪拌機的冷卻水循環(huán)正常后，啟動挽拌機電機，放松起重機鋼絲繩，使攪拌機借設(shè)備自重沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。 、施工時，下沉速度由電機的電流監(jiān)測表嚴格控制下沉速度，取0.380.75m/min。 、密切觀察動力頭工作負荷，控制工作電流指數(shù)不大于額定值，以防燒毀電機。 、如下沉速度過慢時，通過中心管壓入少量稀漿使土體濕潤，從而加快下沉速度。6）、制備水泥漿在攪拌機預(yù)攪下沉的同時，利用灰漿拌制機按設(shè)計確定的配合比拌制水泥漿

17、，在深層攪拌機下沉到一定深度時，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。7）、噴漿攪拌提升（第一次注漿提升攪拌）攪拌機下沉到設(shè)計深度后，上提攪拌頭0.2m左右，然后開啟灰漿泵，將水泥漿從攪拌機中心管不斷壓入地基中，待漿液到達噴漿I時，按0.30.5m/min的均勻速度邊噴漿、邊提升深層攪拌機。待深層攪拌機噴漿提升至設(shè)計樁頂標(biāo)高以上0.5m時，關(guān)閉灰漿泵，完成第一次注漿提升攪拌。8）、重復(fù)上下攪拌（第二次注漿提升攪拌）攪拌機提升至設(shè)計加固深度的頂面標(biāo)高時，集料斗中的水泥漿全部排空。為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計加固深度后再將攪拌機提升出地面,在攪拌機第二次提升的同時，向地層中同時連續(xù)地壓入水泥漿。完成第二次注漿提升攪拌，至此即完成一根柱狀加固體，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，即成壁狀加固體。9）、清洗向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至根本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。（10）、樁機移位待攪拌機提出地面后，關(guān)閉電機，然后將樁機移至新的樁位，重復(fù)上述步驟進展下-根樁的施工。2.4水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）CFG樁在上世紀80年代末開發(fā)以來，在軟土處理中被廣泛推廣，近年來，在高速公路中開場用于橋頭高路堤的軟基處理，以解決橋