对公路软土地基常用方法的分析

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摘要:简单对地基沉降做了介绍,重点从多方面对软土地基处理的常用方法进行分析

关键词:公路路基;软土地基;处治方法

中图分类号:F540.3 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2009)011(c)-0069-01

一、地基沉降

根据土力学理论,地基沉降包括两方面的内容:一是基表面的最终沉降;一是沉降的时间过程。地基的最终沉降量也就是它的最大沉降量,与土质的质和土体层所承受的荷载压力有关。依据目前有效上覆压力与历史上所受到的最大固结力的关系,土层分为超固结土,正常固结土及欠固结土。固结土体由多种原因形成。工程中所遇的土层一般为正固结土,土体承受的荷载超过土的结构力,会产生较大的降。沉降量与土的性质及土体承受荷载大小有关。软土一般为正常固结土,土体受荷后沉降延续时间长施工期间完成部分与主固结沉降,部分沉降在工程运营期完成。工后沉降的速率与土性有关。软土路基在完成主结后,在有效荷重不变的情况下相当长时间内产生较大次固结沉降。

二、软土地基处理的常用方法

(1)填土预压,等载预压和超载预压法此方法是最古老的一种方法,利用土层固有排水通道加压排水固结,施工简单,但工期较长。超载预压需要土方两次调运,适用于路基稳定,沉降量小的路段。(2)换土置换法在公路穿越暗浜及长期种植水生植物的泥沼地段,表层含根须类杂物,有机质成分大,一般有机质烧失量测定均超过7%,必须进行换土。换土深度一般控制30～50cm清除表土时尽量避免破坏下面原状土。对暗浜下的地下构筑物的处理,一般先清除表土,暴露构筑物,清除污泥杂物,边坡挖成台阶形,然后铺设砂砾垫层回填土分层夯实。通过换土起到置换作用,重新回填符合要求的土质。此法施工简单但费用较高,适用于清淤回填。(3)石灰土加固法。在近道路终端的低填土路段,采用石灰土加固措施掺配用的石灰质量要求在3级以上,石灰用量以翻耕深度来控制,一般为10%一12%,用拖拉机六七铧犁和旋转犁翻耕7―10遍直至灰土拌和均匀,整平碾压成型。此法适用机械化大面积加固处理表层软湿土,成本较低又能减轻劳动强度,效果明显。(4)盲沟渗透法。铺设盲沟是上海地区处理地下水位偏高及表层土过湿的常用办法。填土高度在1.5―3m时,普遍采用此方法。该方法在横向每隔一定距离,开挖深40cm宽30一50cm横坡为3%的排水槽,填上透水性好的砂砾。由盲沟汇集地表水和地下水排入边坡外的明沟。(5)石灰桩加固法。在气温较低的深秋季节,过湿表土的水分不易蒸发,土基碾压后即出现弹簧现象,必须停止碾压,可采用石灰桩加固方法以减低土中含水量。石灰桩采用直径10cm,间距50cm,埋深80cm,灌人生石灰,上口用水泥或粘土封口后拍打密实,再覆盖20cm土隔天表层土的含水量明显减低,碾压3～4遍后即能达到要求的密实度。此法在雨季效果不佳。(6)砂砾(或粉煤灰)隔离层法。机械化施工阶段,对地表大面积湿土地段采用砂砾或隔离层方法,能取得较好的效果。施工时,先清除表层腐植土,平整轻碾后即加铺20cm砂砾隔离层,以诱导地下水,渗透水从隔离层排人边沟,同时可抵御雨水对下层的影响。此法对改善土方施工环境,减少表层湿土扰动的影响都是极为有利的。(7)强夯法。冲击能量可以改变土体的物理力学性质,增加路基的稳定性,减少沉降,增强抗液化能力。此法一般适用于加固碎石土,砂土等,施工工艺简单,无需添加特殊材料,工期短。(8)反压护道法。在路基旁增加护道,可增加抗滑力矩,防止路堤滑动破坏。此法适用于填土高度小,软土层薄,埋深浅,无硬壳层,排水性好,工期不太紧的软土路基。(9)塑料排水板法。利用塑料排水板打入土层,结合砂垫层及堆载,土体排水固结。塑料排水板可增加竖直方面的排水能力,同时缩短了水平方面的排水距离,砂垫层主要增加水平方面的排水能力。适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基。(10)土工布补强加固法。可在淤泥质软粘土层中,也可在路槽湿润,土基长期达不到密实度要求处,采用土工布补强加固法。在路槽上满铺200g/m的土工布(两侧要各搭30cm)。采用土工布加固路基能改善软基的承载力,使填料,土工布,软土基三者形成一个连续柔性整体结构。土基的E0值可提高30%一40%加快湿软土基的固结速率,提高软基的抗剪强度等优点。(11)胶结法。适用于淤泥,淤泥质土,粘性土,粉土等含水量高,地基承载力≤120kPa的软土地基。①水泥搅拌桩法此法较为常用,它分为湿法(也称深层搅拌法)和干法(也称粉体喷射搅拌法)两种。湿法是利用深层搅拌机将水泥浆与地基土在原位拌和;干法是利用粉喷机。将水泥粉或石灰粉与地基土在原位拌和。搅拌后形成柱状水泥土体,可提高地基承载能力。减少沉降。增加地基稳定性和防止渗漏。②高压喷射注浆法。利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻到设计深度的土层。将浆液高压冲击土体。使土体与浆液按一定的比例搅拌混合。在土中形成一个水泥土固结体。③灌浆法和水泥土夯实桩法。此两法均是通过水泥浆灌入土内,使土粒胶结,以提高地基承载力,减少沉降。(12)轻质路堤法。用轻质材料填筑路堤,可减轻地基承载力。国内已有采用粉煤灰填筑路堤的经验,可使路堤自重减轻25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9～12kN/m3。硅钻型粉煤灰粘性小,不具塑性,但也限在64%左右,最佳含水量37%～41%,有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1～2m用粘质土包覆,以稳定边坡和利于长草,路床顶面用粗粒土封闭0.3～0.5m厚度。(13)复合处理法。上述方法的复合使用。发挥各方法的优点。是目前较为普遍采用的方法。

结语:软基处理的各种方法均有针对性。适用范围以及局限性。我国幅员辽阔,各地软土的物理力学性质。化学成分差别很大。因此必须选择适合于实际情况的软基处理方法。并将两种或两种以上的方法综合运用。才能取得理想的处置效果。在高等级公路施工中,软基处理是基础中的基础工作。只有对软基处理工作精心组织,认真施工操作,严把质量关,才能达到预期目的,从而为保证高等级公路和施工质量打下坚实的基础。

作者单位:梅州市公路局