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浅谈软基处理

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摘要:本文作者分析了软土路基成因,介绍了软弱地基变形的特点及软弱地基处理方法。

关键词:软基;处理

Abstract: The authors analyzed the causes of soft soil sub-grade weak ground deformation characteristics and soft ground treatment methods.Keywords: soft foundation; processing

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

软土是指海滨、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比打、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。

软土的工程性质:具有含水量高、天然孔隙比打、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层分布情况复杂。

1 软土路基成因

所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透,地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。

2 软弱地基变形特点

为了能更好的解决上述问题,就必须要解决软弱地基变形特点。他主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。

变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量较大,水分不易自流出来;

压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘土为主,尽管孔隙比较大,但单个孔隙较细,孔中的水很难流动,透水较低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行。

侧向变形:比一般的土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。

3 软弱地基处理方法

在了解软土的三大特点之后,结合平日的施工情况,和我所了解的信息情况来看,在我国,软基处理因地区差别而不同,因南北差异而不同,一定要因地制宜,才能解决实际问题。作为贵州山区,主要有:抛石挤淤、片石垫层、敷设盲沟、软土换填、打梅花桩(并加上片石砼层)。

结合我段所管养的路段,均属贵州省较有特点的山区道路,我总结,适合我省山区特点软基处理方法有:软土换填、片石垫层与敷设盲沟相结合、打梅花桩(并在上面加做片石砼层),以比较经济、有效、快速、见效的方面来看,以上三种方法是较行之有效的软基处理方法。

我段是公路养护管理基层单位,我工作二十多年以来,遇上过较难处理的软基有四种:

3.1 软土换填:将深度在1.5m以内的软土挖掉运走,然后用符合规范要求的片石、碎石分层回填,压实至合格。这点我的体会启发最深,效果较明显。2002年我在安顺至紫云公路改造工程施工中遇到过这样一段路,在省道S209线K168+600~+700段,该段大部分路基都很软弱,是黄粘土,以当时的设计,只有少量的路面病害的挖框补强数量(厚度20cm),没有对整段路基进行软土换填,根据业主和监理的要求,变更为对较严重的、变形较大的路面进行挖框补强,深度为60~80cm,然后采取以下施工顺序:用冲击夯将挖好的基坑夯实平整——钢砂填5cm——未筛分1~3碎石填10cm——片石填30~50cm——未筛分1~3填13cm——钢砂填2cm(并洒水压实),层层填平层层压实,等行车碾压成型后,再适当补充稳定料——砂石,洒水保养行车碾压。

时间过去9年后,该路段于2011年进行了油路大修施工,施工前的问题还是路基变形,养护站的工人进行了多次补强,两边的路肩墙、挡墙也多已变形,大修的解决办法也只是在原来的路基上加铺级配碎石基层。

综上所述,因近年来交通量增大,超限车辆增多,根据现实的情况分析,我觉得还是当时的换填厚度不够,(平均只有60cm),所以该路段支撑了9年后,进行了大修加铺层,目前又发生了沉陷、纵向裂缝等变形,倘若当时的能预计到现在的行车量及超限车辆,应按1.5m换填,那么,它能支撑的时间,我们更是能够有目共睹了。

3.2 对于半堑式断面,贵州人都很熟悉,这是在我们山区常见的断面形式,对于这种路基所发生的偏侧、下沉、位移等都是常见的,我段所管养的县道X007线K91+200路段就属于这种类型,在2000年的油路大修工程中,我们曾进行过挖验:挖了一个两米见方的坑,没有见到硬质土,属于滑坡地段,左侧路基边坡坡长100m左右。对这段路基的处理方法:只有用片石垫层填筑,至今为止,也不知道填了多少层,根本就没有其他选择。

3.3 同样是在油路大修中遇到的问题:

3.3.1 在修建挡土墙挖石基础时,基础旁边是一段水稻田,墙基处于水稻田的软土里,最后我采取的办法是:基础挖至水田以下60cm后,先做片石砼层作挡墙的基础,再砌筑浆砌片石挡墙,快速的将水挡在墙基以外。选用片石的大小要控制在15cm以内的,砼强度为C20的,譬如2002年的安顺至紫云的改造工程的施工中,施工桩号为S209线K167+300左侧,长度30m,墙高3m,同样是挡墙的软基处理;现在时间已过去10年了挡墙的使用情况完好。

3.3.2 2000年的油路大修工程的施工中,施工桩号为X007线K88+300左侧(当时为国道G320线),长度30m,墙高1.6m,由于当时大修资金有限,只是对垮塌的挡墙、护肩墙进行了恢复,这段护肩墙出现了墙身倾斜,我们发现原来的墙基的埋置深度不够,只在水田以下30cm左右,于是,我们重新挖基、砌墙,现在时间已过去12年了,该挡墙的使用情况完好。这一类,其实是最普遍的,非软土路基的情况时的处理方法。

3.4 当路基处于鱼塘、水沟边等软弱土质的旁边时,你该怎么办?

2000年的油路大修G320线K2244+450右侧(现在为X007线K89+900)为一鱼塘,该路段有22.3m长,当时我询问了当地一些年长的村民,他们说当年修这条路时,全是泥土填起来的路基,底基层无法探明地质状况,所以我们在挖至比老路面低4m时仍不见硬底,此时,鱼塘的水不断浸进基坑里,民工已无法在水中作业,而且原路基这一侧,因基础泡在水中,一直在不断垮塌中,已严重影响过往车辆的行驶安全。在这种情况下,我报经安全、监理人员同意后,马上组织人员施工,不再继续挖基,采取了打木桩的软基处理法:

3.4.1 购进杉木,杉木的小头直径d≥10cm,把杉木锯成2m长的一根;购进一批编织袋来装土围堰,阻止鱼塘的水不断地往基坑里浸;购进一些铁丝用来绑扎木桩头;另外准备好≤15cm的片石和水泥、中粗砂。

3.4.2 分两段进行(11+11.3=22.3m)。基坑的水暂时阻止住后,立即开始打桩,木桩之间间距为30cm,排列成梅花形。在这长22.3m,宽2m的基坑内,共打了226根杉木桩,打桩时,遇上较硬的土质时很难打下去,可以避让开,重新选点,打桩的工具为一块较大的片石,四个人夯打,打不下去的木桩头用斧头砍掉,用铁丝绑扎好木桩头,使之成为一个整体。(见附后草图——平面图形)。

先打完11m长这段木桩后,立即组织人员做现浇片石砼,这两项工作必须在一天之内完成,否则,鱼塘的水一反浸进基坑里,就前功尽弃了。将第二段11.3m长的木桩打完后,又再打片石砼,片石砼的顶面高度高过鱼塘,最后砌筑挡墙,并用片石、碎石填筑垮塌的路基。该挡墙的使用情况至今完好。(后附现在的照片)

这一施工过程已过去12年了,我至今仍然记忆犹新,我辛苦,我快乐!这句话真的没有错,因为收获的喜悦等待着每一个认真付出的人!

G320线K2244+450右侧挡墙基础——打梅花桩草图记录(一)

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。