浅析路桥软土地基施工中处理措施

　　摘要：软土地基施工质量的好坏直接影响到路桥的质量与寿命。文章主要介绍了土路基处治目的和原则，进一步探讨了几种处理软土地基的施工技术，为进一步研究路桥施工中软土地基的施工问题提供参考。
　　关键词：路桥，软土地基，表层处理，加固处理，措施
　　1软土地基的特点与问题
　　软土泛指压缩性高、含水量大、抗剪强度低、透水性差、承载力小的呈软塑到流塑状态的饱和粘土。软土地基主要由粉土与粘土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙较大的泥炭、有机质土及松散砂等土层构成；软土地基的强度低、变形大、固结慢；在软土地基上进行路桥施工最突出的问题是沉降变形与稳定。软土地基还有一种影响，即其含水量较大不能达到较好的技术标准与压实要求。
　　软土地基的危害问题只有体现在以下几个方面：
　　（1）降水问题。浅层降水会引起附近建筑物开裂与沉降，深层抽汲地下水会引起大面积地面沉降。
　　（2）沉降问题。出现大量的差异或整体沉降，会使建筑物功能受到影响；开挖基坑，基坑周边地面产生附加沉降而坑底回弹隆起；相邻建筑物载荷差异过大或相邻建筑物太近会造成建筑物倾斜；由于软土层分布不一、厚薄不均或载荷偏心造成沉降不均匀；大面积填土或欠固结土产生负摩擦力引起附加沉降。
　　（3）承载力与稳定性问题。支撑系统土压力增加；开挖土坡发生滑动；开挖基坑底面发生塑性隆起；在天然边坡坡脚开挖引起滑坡；在建筑物附近开挖，造成建筑物倾斜甚至失稳破坏；土堤、堆场、土坝地基的滑动；孔隙水压力增加造成地面隆起；挡土结构物土压力增加。
　　（4）其他问题。交通载荷引起振陷，基坑渗水、流砂或管涌等，打桩施工引起挤土、振动等造成建筑物破坏。
　　2软土地基处理的原则与要求
　　由于路桥施工工程软土层厚度大且分布广泛，强度低，高填方地基沉降量大，地基稳定难度大等特点，软土地基处理施工应以控制地基稳定与消除沉降为重点，施工中应加强地基的沉降与水平位移观测，并与专业监测单位密切配合，使地基强度增长与地基填筑速率相适应，确保地基稳定，沉降符合要求。
　　软土地基施工应妥善安排施工计划，在有利季节进行，尽量提前施工以便地基有充分的固结、沉降时间[2]。施工中应尽量减少对软土地基表层硬壳层的损坏，应按施工图纸施工，综合进行，统一安排，并应注意以下要求：
　　（1）首先要进行详细周密的现场试验、地质调查，选出有代表性的地质资料，根据地质资料，结合气象、水文资料、工期等因素进行技术经济论证，选择最佳的设计方案。
　　（2）对地基施工提出双控指标，既有弯沉指标控制要求，又有压实度要求，强调路面基层与地基的整体强度检测。
　　（3）根据各路段的软土物理力学指标、土质分析、厚度、工程造价、施工条件、工期等因素综合分析考虑：a.选择浅层处理，若不能则考虑深层处理；b.分期修建，第一期作路堤与简易路面，第二期再作高级路面。
　　2路桥在软土地基施工中处理措施
　　2.1表层处理
　　通常用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。
　　2.1.1表层排水法
　　对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。
　　2.1.2砂垫层
　　对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2ｍ左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。
　　（1）如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。
　　（2）砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。
　　2.1.3敷垫材料
　　对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。
　　2.1.4添加剂
　　对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。
　　2.2粉喷桩加固处理
　　（1）粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：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）场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。
　　（3）施工机具准备，进行机械组装和试运转。
　　（4）粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。
　　（5）粉喷桩所用的水泥应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。
　　2.3排水固结
　　在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。地基处理范围：为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。
　　2.4桥涵通道处的处理
　　（1）涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工，后期再开槽做基础；在桥台处最好前后都填土，或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。
　　（2）在这些人工构造物处采用超载预压，桥头两侧引道80～100m范围也宜如此，以加速固结，减小通车后过大的沉降。
　　（3）路堤如过高，下部软土层厚、沉降量过大，沉降期过长、如处理地基费用过高，且效果不一定好时就不如改用桥梁跨过，京津塘高速公路软土地区，路堤如超过6.0m，就用桥跨通过
　　（4）桥台处路堤处理：为了加快地基固结，提高地基承载力，减轻路堤与桥台间沉降差，在桥台处的一定距离内采用砂桩，粉喷桩、旋喷桩等加固地基。
　　（5）涵洞和通道可采用钢筋砼箱形整体式结构，并同时扩大基础，它施工简便造价比桩基础可省些。
　　（6）真空预压：这个方法，在港工方面采用较多，主要用于桥头路堤，在工期紧迫，为了争取时间时不失为一种应急对策。因为它可使软土路堤迅速沉降，且提高地基承载力，效果较佳，但由于造价较高，且在北方冰冻季节使用受限，所以采用时，要权衡这些边界条件。
　　3结束语
　　 总之，在实际的路桥施工工程中，软土路基处理方法是否恰当是影响路桥工程质量的关键,在具体的施工中,一定要按实际的需要确定合理的技术方案。在软土地基上进行施工处理的目的主要是改善地基的工程性质，以达到满足施工对地基变形与稳定的要求。相信通过不段的理论和实践积累,对于软土地基处理方面将会积累更经济合理的方法。
　　参考文献
　　[1]陆遥.软土地基处理方法概述[M].2005，2
　　[2]殷宗泽、龚晓南，《地基处理工程实例》，中国水利水电出版社，2000.

《浅析路桥软土地基施工中处理措施》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 浅析路桥软土地基施工中处理措施

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-11822