软土路基,公路工程中软基处理的常用方法

公路路基下软土地基的处理方法 2.1 经过水塘、水库地段的处理方法 ( 1 ) 当路堤经过农业蓄水塘( 因农业生产需要而不能将水放掉或面积较大不易抽干的水库，且塘底表面无硬壳) 时，应采用抛石挤淤的方法，即强迫将淤泥挤走，路基底部换用强度较高、不易风化的片石。要求片石强度不小于30 MPa，直径小于30cm 。施工要点是: 当路基从池塘( 水库) 中间穿过时，采取从路基断面中 间向两侧抛石，标高比塘埂( 最低处) 略高( 一般高出30 cm ) 。抛填宽度比普通路基加宽1 m～ 2 m ，抛填出水面后，需用15t～ 18t的重型压路机( 震动碾更好) 反复辗压至抛石顶面无明显下降时为止，然后顶面铺设碎石反滤层10 cm～ 20 cm ，其上填筑普通土即可。 ( 2 ) 当路基从池塘边通过，路堤断面一侧基本靠近岸上时，应采取由岸边向塘中抛填，以便将淤泥挤走，其他工序同上。 2.2 经过软土盆地时的加固处理方法 当路基经过已干涸的软土盆地时，其加固处理的方法较多。下面分别作一介绍。 2.2.1 换填土法 当路基下的软土地基厚度较薄( 一般小于3 m ) 时，挖除软土，用强度较高的粘性土、砂砾土或碎石、卵石土换填，分层碾压密实即可。在有渗水土( 砂类碎石或卵石) 的条件下，可优先考虑。其特点是方法简单、直观、后期沉降小，但需要有弃土场，弃土方量较大。 2.2.2 爆破排淤法 当软土厚度小于5 m 时，工期紧张，路基又处在废弃荒地时，可用爆破排淤法，将软土扬弃。但此种方法不常用。 2.2.3 反压护道法 反压护道是在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道，运用力学平衡原理，平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩，以提高路基的稳定性。其优点是不需要控制填土速率，施工简便，缺点是土方量较大。其高度为一般路堤高度的1/3～ 1/2，宽度大于2.0 m 后期路堤沉降较大。此法为常用处理软土的方法。护道有单级护道与多 级护道之分，以单级护道最为普及。 2.2.4 砂垫层法 在路堤底部的原地面上铺设一层较厚的砂垫层，一般厚度为0.5 m～ 0.8 m ，砂质为中粗砂，含泥量不大于5% ，除尽植物杂质，并在填筑时适当加水，分层压实，使软土在路堤填筑时逐渐增加荷重的作用下加速排水固结，从而达到提高地基应力的目的。其优点是施工简易、占地面积小，缺点是要求施工工期不甚紧张，施工过程中要控制填土速率, 附近有丰富的砂源，软土强度相对较高且表面无渗透性能差的硬壳；两侧平坦，排水状况较好。 此种方 法亦常用，一般与土工布或土工格栅结合使用。 2.2.5 砂井、袋装砂井及石灰桩法 砂井是在软土地段地面以下做成的按一定规格排列的圆形砂柱，砂柱直径一般为20cm～ 30cm，深度不大于8 m，井距按8～ 10 倍的井径尺寸梅花桩布置。 袋装砂井是将砂事先灌入以聚丙稀编织布缝成的直径为 7 cm 左右，长度 5 m～ 10 m 的袋中，然后埋入软土中， 以保持砂井的连续性。其目 的是使地基在填土荷定的作用 下，加速软土的排水固结, 提高强度，同时因砂井( 或袋装砂井) 对路基有一定的支承作用，从而也提高了地基的承载力 。其优点是少占农田 、 减小填土工程量、后期沉降量减小( 由于砂井深入地基深处，加速了排水固结速度) 。 缺点是要求填料为粗砂，并需要控制 施工速率，在工期不紧的工程中 应用，施工机械设备较多 。适用于软土层较厚、路堤填土高的路段，或软土底部有透水层的路段。施工方法是：采用砂井时，以设计砂井的长度定，当砂井设计较短时，可以由人工打入钢管，成孔后立即灌入粗砂，并边填边捣实，直至地面；当砂井设计较长时，可用履带吊机或带滚动的支架上加压重( 或用 穿心锤) 和提拔设备插打钢管成孔。钢管底部带有活瓣桩尖，当钢管插打到标高后，边拔管边从管内灌入粗砂，直到地面。在有水源的条件下亦可采用高压射水成孔方法施工。而当采用袋装砂井时，则需要用履带吊机或能走行的自 制吊架配上小型震动锤将钢套管打入地层中 ( 带桩头) ，装砂袋从套管中 放入地基、 拨出套管，则砂袋便留 在软土中，砂袋上端留有 30 cm 左右余长，以便埋入地基表面铺设的砂垫层中，利 于排水，砂垫层厚度一般为 0.5 m～ 0.8 m，在软土地基沉降的过程中能使砂垫层始终露出原地面，保证地下水通过砂井及砂垫层顺利排出，加快软土排水固结，提高地基应力 。石灰桩的施工方法同砂井，只是打好孔后立即在孔内混入粗砂与生石灰块的混合物，达到吸干水分，加快固结，提高土层承载力，稳定地层的目的。 2.2.6 塑料排水板法 将带状的塑料板由专用插板机插入地基中 ，然后路基填土加 荷时，使地下孔隙水经塑料板芯从沟槽排出 , 从而加 速固结，提高地基承载力，实质上是以塑料排水取代砂井。其结构由塑料芯板( 聚乙烯或聚氯乙烯) 和外包滤膜( 涤纶或合成纤维无纺布)组成， 这种方法施工速度快、质量稳定 经济省力，施工时对地基的扰动小，透水性较好。此法已渐渐得到大范围推广及使用。 2.2.7 土工合成材料加固法 随着我国的化纤及塑料工业的迅速发展，高强度的土工合成材料也逐渐用于公路路堤的软土地基加固处理。它是横向铺设在路堤底部( 地基表面) 的砂垫层中，能承受较大的拉力，使地基在外荷载作用下不致向两旁隆起，达到稳定路基的目的。加固地基的土工合成材料主要有土工布和土工格栅。土工布分为编织土工布和无纺土工布，编织土工布一般以聚乙烯、 聚氯乙烯和聚丙烯为原料的编丝布。具有重量轻、强度高、延伸率少、价格低、渗透性强、整体性好等特点。而无纺布则是以绦纶、丙纶聚酯为原料的纤维，采用 粘合剂高压粘合而成，具有耐久性好、渗透性强、强度高、整体性好等特点。土工格栅是以高强度聚乙烯、聚丙烯塑料聚合物经热加工并拉伸成网 格状的土工材料，有单向和双向两种格栅，同样具备了 强度高、施工简便等特点。一般以单向格栅加固较多，特殊地方采用双向 格栅( 因双向 格栅价格较高) 。其功能就是通过土工布或土工格栅自身的抗拉力产生稳定力矩，使地基整体受力均匀，从而达到加固地基的目的。 施工方法： 清除原地面的杂物，铺设一层 15 cm～ 20 cm 的砂垫层，找平地面，履带推土机初步碾压，根据路基的设计宽度铺设土工布或土工格栅，将其人工拉紧崩直，然后用 竹钉 ( 20 cm长) 由 中间向两侧将其固定在地面上，再依次铺设第二层砂垫层( 厚度约 25 cm ) 后，继续第二层土工布或土工格栅的铺设施工。第一层与第二层土工布 ( 或土工格栅) 应错开覆盖搭接 0.5 m 以上。 2.2.8 综合加固措施 以上是处理软土地基常用的几种方法，我们要根据所处的环境及条件选择最适宜的方法来处理软土地基，才会达到理想的效果。为了使软土路基能够得到更好的处理，并如何使其达到固结较快的效果较佳。常常将上述几种方法结合起来使用，如砂井( 或袋装砂井或塑料排水板) 与反压护道并用；砂井( 或袋装砂井或塑料排水板) 与土工合成材料并用；砂垫层与反压护道并用；甚至将砂井( 或袋装砂井或塑料排水板) 与土工合成材料、压 护道三者同时使用进行地基加固，确保公路路堤的稳定性。

施工现场常用处理软土路基方法 在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基，因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料，提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆，弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有: 1、换填。这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。 2、抛石填筑。就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。 3、盲沟。就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把路基中的水排出路基。 4、排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外，保持路基的稳定。 5、石灰浅坑法。由于粘性土含水量影响，施工中经常出现"弹簧土"松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填的方法:"石灰浅坑法"可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用，小面积也可以使用)。具体做法是:挖40~50cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水(最好挖好坑后，第二天清除渗水)，放入深为坑深1/3的生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5~6m，在严重弹簧路段为3~4m。 软基处理广泛地应用在我国沿海及内地。例如:天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、湛江，广州等沿海地区，以及昆明、武汉、南京等内地地区。特别是填海的一些地区，一般建筑前都需要进行勘测，然后进行软基处理，否则存在很大的风险和后患。