浅谈软土地基在公路施工中的处理技术

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2013-02-26浏览：14次

　　摘要：随着中国城市化进程的加快，公路建设飞速发展，公路施工质量的好坏直接影响到公路的质量和寿命。公路建设的飞速发展铺盖范围之广，这样不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工，都要求对软土地基进行处理。本文就软土地基在公路施工中的处理技术简单做了一些阐述。

　　关键词：路基,软土地基,处理技术

　　路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性。由于公路地质形成的特殊性，沿线路基下经常存在深厚的软土层，在该软土地基上修建道路时，有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能。由此下面几点来解决这方面的问题。

　　一、对软土路基的认识以及处理原理

　　土体属于分散介质，土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力对于土体强度起着决定性作用。

　　一般情况下，土中矿物都具有不同程度的亲水性，水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用，致使土粒周围的结合水膜加厚，特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用，降低了土粒之间的内摩阻力。大量水浸入土体使土体离散，形成湿坍和水化现象，降低了土体的稳定性。影响土体稳定性的因素较多，主要有分散度、土的成分、土中天然胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大，则孔隙率越小，水不易浸入土体，因而水稳定性较好。

　　从土体的特性可知，含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大，也是加固处理的关键。加固土的方法有多种，按其技术措施可分为：物理方法、机械方法、外加剂法、热处理等。加固土时所出现的各种作用过程是非常复杂的，视土的性质和结合料的种类不同而异，大体概括为化学过程、物理化学过程、物理力学过程三种情形。

　　二、软土地基处理措施

　　地基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、压缩系数高、强度低、孔隙比大，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。选用软土作为路基应用，必须提出切实可行的技术措施。软土在我国的分布非常广泛，它具有强度低、压缩性高的特点，如何处理软土路基施工质量问题成为公路路基施工中一大技术难题。

　　(一)软土路基处理方法较多，分类也各有不同，常用的处理方法主要有：

　　1、强夯法

　　强夯法又名动力固结法或动力压实法。这种方法是反复将重锤(一般为 10～40t)提到高处使其自由落下(一般落距为10～40m)夯击地基，从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。开始时仅用于处理砂土和碎石地基，后来由于施工方法的改进和排水条件的改善，逐步应用到了细粒土地基。强夯法由于具有加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和施工费用低等优点，很快就传播到世界各地。

　　从国内外工程实践经验看，强夯法加固软土地基的一个关键性问题就是土的粒径、土层特性及其含水量。一般认为强夯法目前除了对厚层淤泥质和淤泥不适用外，对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。从土的性质分析，软土强夯效果决定于地基土的含水量、粒径级配及孔隙比的大小。此外，软土的土层性质也很重要。采用强夯法处理软土地基，其加固效果决定于地基土的渗透性，所以必须创造排水通道。

　　2、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，但不宜小于30cm，且小于30cm粒径含量不得超过 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。当软土地层横坡陡于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可以采用这种方法。

　　3、绑铺竹筏

　　用绑铺竹筏的办法提高路基的强度，在软土路基施工中，可在路槽底面以下80cm 深度位置处，在整幅路基上用铅丝、木楔等将整排的竹筏固定于该平面位置上，而后在整排竹筏之上按规范要求制作路基。用竹筏法处理软土路基的竹筏可以有效地阻隔毛细水侵入路基，使路基免于冻胀病害的发生。这种方法操作简便，施工质量容易控制。在道路使用寿命期内“路损而竹不腐”。

　　4、表层处理法

　　表层排水法：表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水性良好的砂砾回填。

　　砂垫层法：砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为 0.6～1.0m 的砂垫层(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定，太厚施工困难，太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层，以加速沉降的发展，缩短固结过程的方法。

　　5、吹填砂路堤

　　在冲刷较小的软弱地基土上，修筑中小桥或一般构造物时，如地基承载力不够或沉降较大，较经济、简便的处理方法就是运用垫层法进行浅层处理。当软弱土层不超过30cm且接近地面，可将它全部挖除;如软弱土层较厚，可将基底下一定范围内软土挖去，用强度较高、稳定性较好的土，如中砂、粗砂、砂砾等换填并分层压实。这样，基底以下地基便由砂垫层及层底部下卧层来满足承载力的要求，从而达到加固地基的目的。

　　垫层施工应严格控制垫层材料的颗粒成分和质量。在地下水位高于基坑底面时，应采取排水或降低水位的措施。施工时应严格保证垫层材料的密实度，选择合格的铺压厚度，确定最优含水量。压密可采用碾压、振动压实、水撼法、重锤实等方法。要求分层压密达到90%以上。

　　在基坑挖好经检验后，应迅速铺压垫层材料，避免坑底暴露过久，或被践踏、浸水使得土结构遭到破坏，强度降低。砂砾垫层的质量检验，可选用环刀取样法或贯入法进行，采用应达到的干容重和贯入度作为控制指标。垫层材料除前述砂、砂砾外，也可考虑石灰土、二灰土等，可根据具体情况因地制宜、就地取材选择，并正确选用有关设计参数。

　　(二)公路软基处理注意事项

　　1、软土路基的排水设计

　　保证路基具有水温稳定性，是满足路基基本要求之一。为防止行车荷载和自然因素水温的反复作用产生过量的变形，产生裂缝破坏，需对软土路基进行排水设计。先将数根长7m～9m、宽10cm 隔毛细水侵入路基，根据软土路基深浅定的双向槽型塑料排水板插入软土路基中，然后铺入卵石、天然砂砾，利用“塑料排水插板”的毛吸原理，将软土路基中的水挤压排出，达到施工规范标准。这种施工方法简便, 具有耗材少、工效高、进度快、质量好、安全可靠等特点。

　　2、设置排水盲沟处理软土路基

　　在下穿式道铁立交桥引道最低点处，用在纵横向增设排水盲沟的办法处理排水，使路基中的水分有组织排走。盲沟的截面尺寸为10cm×10cm，盲沟内用4～6cm碎石骨料充填，保证盲沟内有足够的空隙率，盲沟顶面用竹筏铺盖，然后按规范要求做基层和面层。用这种办法在宁城道铁立交桥引道路面施工中得到成功应用。

　　(三)公路软基处理质检与监测

　　软土地基路堤设计与施工所需要的一些重要参数及测试方法如下：1、地表和土体的竖向位移：地表的竖向位移采用沉降板观测，对于成层软土应采用分层沉降标进行土体竖向变形观测。

　　2、土的侧向位移：土体侧向变形是控制路堤填筑速率的重要参数。地表的侧向位移可用设在坡角的边桩进行观测，上体内部的侧向位移观测应采用测斜仪。

　　在设计中虽然采用了合理的地基处理方案，但由于施工管理不善，造成地基处理失败或未达到预期效果的工程也不少见，因此，软基处理施工必须确保施工质量，科学地做好施工组织设计，加强工地技术管理，严格按照有关操作规程实施，认真做好工程质量检查和验收工作。

　　三、结语

　　总之，软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。对于软土地基处理采用什么方法应根据不同的地质条件、施工条件、物理、力学性能等综合考虑，同时还应考虑其施工的方便性、可行性及经济性。因地制宜，结合工程的实际情况，标本兼治，彻底处理软土路基，消除隐患，确保路基质量。

　　参考文献

　　[1]孙跃文.公路软土路基处治方法探究[J].科技创新导报,2008(8):69-70.

　　[2]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M]。北京：中国电力出版社， 2006

《浅谈软土地基在公路施工中的处理技术》

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