淺談公路軟基處理的常用方法

精品文檔-下載后可編輯淺談公路軟基處理的常用方法摘要:軟土地基處理在高等級公路建中起著至關重要的作用，直接關系公路的質量和使用年限，隨著軟基處理技術的不斷發(fā)展,總會有意想不到的新情況出現,各種處理方法也在不斷發(fā)展和完善中,本人結合實踐淺談一下軟基處理常用方法及工程中的應用。

關鍵詞:公路工程建設軟基處理

一、較淺的軟土層處理方法

1、砂(礫)石墊層處理。砂(礫)墊層一般適用于軟土層不厚,排水條件較好的地段。淺層處理方法：砂(礫)墊層一般厚度為10至25公分,如果某些地段因軟土層薄厚不均而出現凹凸不平,也可以適當增加墊層的厚度，也可以使用大粒徑的砂礫來填充。砂(礫)墊層可以有效增加排水,使軟基在車輛的荷載作用下加快排水而凝結,從而快速增強軟土層的強度。在鋪設墊層時,應選用潔凈、盡量干燥的粗砂,含泥量小于4%，一般以粒徑在6公分以下的天然級配砂礫效果最好,施工過程中適當灑水,然后逐層壓實。

2、土工織物。土工織物是公路工程建中一種新型建筑材料，是由聚合物形成的纖維制品的總稱，具有抗拉、耐久、三維透水、抗腐蝕性等特性，土工織物與其它排水材料(如砂土)共同構成的復合地基，可加速軟土地基的排水固結。

3、換土法。換土法適用于軟基不深、范圍不廣的地段軟基處理，首先將軟土全部挖除,然后換填強度較高、滲透性較好的砂礫石、碎石等材料,再用人工或機械方法進行碾壓。

4、工程實例。省道S228孟莊大浦水－李固段,天然含水量為40%,表層為軟粘土。在軟基處理過程中對用土工織物+20cm碎(礫)石與直接鋪筑15cm+15cm碎石墊層進行對比，其中，碎礫石的最大粒徑為5cm。

對比結果:對于直接鋪筑30cm碎石墊層的路段，在用壓路機碾壓時則出現了較大的車轍。車轍深度大約為10cm,而用土工織物+20cm碎(礫)石經碾壓后車轍深度分別為4cm和6cm。填平車轍后繼續(xù)碾壓,鋪設土工織物的路段車轍深度沒有明顯變化,而未設土工織物的路段車轍深度則逐漸加深，可見土工織物在軟基處理中起到了良好的隔離作用。

二、較深的軟土層處理方法

1、排水固結法。排水固結法是在軟土地基中設置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后利用路堤重量分級逐漸加載，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結，軟基發(fā)生沉降，同時強度逐步提高的方法。

1.1塑料排水板:是將100mm寬,厚2-4mm的塑料板插入軟土層中,塑料板中因為帶有深溝,土中的水分在壓力下順溝而排出地面以下。

1.1.1.通水量影響。排水板在地基中,不僅要受到側向壓力,而且還受周圍環(huán)境(如生物、化學)對板的侵害。因此,排水板隨著時間的增長,其通水能力也會逐漸衰減。

1.1.2.變形影響。隨著地基的沉降,排水板還會發(fā)生變形，在地基不產生側面移動的情況下,排水板可能產生幅度不大的變動,這些變動導致的變形改變了排水通道的形狀和大小,增加了水流阻力。

2、袋裝砂井:袋裝砂井是用透水型土工織物長袋裝砂礫石，然后設置在軟土地基中形成排水砂柱，以加速軟土排水固結的地基處理方法。

裝砂的砂袋由化纖紡織作成,具有較大的抗拉伸強度,工程中施工加荷時豎向砂袋正好處在與土體滑動帶相交位置,它能起到豎向加筋和抗滑作用,對土體的穩(wěn)定較為有利。影響加固作用的主要原因是砂井的間距而不是直徑,如果袋裝砂井的直徑為7-10cm時,間距一般在1.0-2.0m布設。

2.1塑料排水板與袋裝砂井法的比較。塑料排水板的作用原理與袋裝砂井法相同,施工方法基本相同。與袋裝砂井比較,塑料排水板具有打設速度快、效率高、施工機械輕便,對軟土地基擾動較小,抗折能力較強等優(yōu)點,可以單獨使用,但一般以結合砂墊層或其他方法一起使用。

2.2工程實例。寶山電廠專用公路新建工程,地基為淤泥質粘土、亞粘土、含粘性土圓礫(碎石)等,厚度較大,且含水量高達60%。當軟土地段路堤高度大于3m的路段采用塑料排水板與砂墊層聯(lián)合作用的排水固結法。

具體施工方法:采用正三角形布置,間距為1.5米,最大深度按15米設計。先對表土進行清理、壓實,使基底達到規(guī)定壓實度后,先鋪設30cm厚砂礫墊層,再按設計位置打設排水板,鋪設第一層土工格柵,達到要求后鋪設剩余砂礫墊層,若有第二、三層土工格柵,則第二層鋪設在50cm砂礫墊層之上,其上一層填料壓實后鋪設第三層。

2.3施工過程中出現的問題及處理。從2022年7月路段開始填筑路堤,到2022年1月,已達到臨界高度,接近設計標高,而后的2個月,處理路堤出現了路堤失穩(wěn)、滑坡現象3處,主要是沿河的路段。

原因分析:①加載過快,在接近或超過臨界高度仍快速填土,荷載超過地基承載能力,引起滑坡。②失穩(wěn)的路段軟土深,塑料排水板施工后軟土層被擾動,強度下降。

失穩(wěn)段處理:采用自然擠淤法,每隔半個月左右填一層土,靠土的重量將下臥層淤泥擠出,下沉后再填土,經觀察,在達到設計標高時,已趨于穩(wěn)定。

2.4真空聯(lián)合堆載預壓法。真空聯(lián)合堆載預壓法是真空預壓與堆載預壓聯(lián)合施工法。

(1)加固機理:抽真空在土中某些邊界造成負壓縮,將土體孔隙中的部分氣抽出,使土產生固結而加固。

(2)預壓與超載預壓。預壓與超載預壓是一種物理的地基加固方法。即通過對軟土地基預先加壓，使大部分沉降在預壓過程中完成，相應地提高了地基強度。預壓法適用于淤泥質粘土、淤泥與人工沖填土等軟弱地基。預壓的方法有堆載預壓和真空預壓兩種。在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)進行預壓。當堆載超過計劃建造的建筑物荷載時，稱為超載預壓。在預壓期內地基應完成的沉降量不能少于路面設計使用年限末的沉降量與容許工后沉降之差,在必要時,預壓期末地基的固結度還要滿足地基穩(wěn)定性的要求。通常宜結合豎向排水體進行超載預壓。

三、復合地基法

1、深層攪拌法形成的復合地基特點：①樁體越長,間距越小,處理效果越好;②攪拌法處理過的軟基固結緩慢,軟土的固結度小;③復合路基的側向變形小。

2、粉噴樁。粉噴樁就是通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理和化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的優(yōu)質地基。

粉噴樁具有能有效減少總沉降量,承受較大的加荷速率,抗側向變形能力強,可大大縮短工期。

3、適用土質

(1)最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。由于粉噴樁是將干的固化劑(水泥或石灰粉)拌入地基的,所以當軟基中含水量低于30%時,為保證粉體的充分固化,必須在攪拌過程中加入適當水分,因此選用粉噴樁土層的含水量宜大于50%。

(2)施工過程中的質量三個重要環(huán)節(jié):一是樁長按持力層控制,二是復攪控制,三是粉噴法和漿