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所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:165

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　　软土路基施工技术探讨
　　唐兴全青海第二路桥建设有限公司
　　摘要：软土地基土由于孔隙比大、含水量高、有机质和腐殖质多，标准贯入数低，从而使软土地基原天然抗剪强度低，承载力不足、变形大。如果在公路建造之前没有经过有效地处理则会出现地基沉降等病害。本文通过对软土地基常见的病害处理方法介绍，期望对工程实践有一定的借鉴作用。
　　关键词：公路施工；软土地基；病害处理
　　软土地基土由于孔隙比大、含水量高、有机质和腐殖质多，标准贯入数低，从而使软土地基原天然抗剪强度低，承载力不足、变形大。在公路修筑前对软土地基未经处理或处理不当，会造成地基深陷病害，达不到运输对路基整体结构的承载、稳定、耐久的要求。现代化公路运输，一方面不仅要求道路能拿天候通行车辆，而且要求车辆能以一定的速度安全、舒适且经济地在道路运行，这就要求路基具有良好的使用性能，提供良好的行驶条件和服务水平；另一方面，现代化公路线通过不良地质地段的机会较多，尤其在丘陵区和冲积平原区路基坐落存软土地基上的机会增多。可见，如果软土地基处理不当、不彻底，那么公路建成通车后，地基深陷将导致路基不均匀沉降，路面结构层会出现裂缝，不但影响通车，而且将大量增加维护费用，处理起来也比较困难，因此对软土地基的病害处理已成为公路建设的重要课题。
　　1软土地基的物理特性
　　我国疆域辽阔，地质情况极其复杂，东西南北中，不同地方的软土不尽相同，主要有软粘性土、淤泥质土、泥炭质土、泥炭土等类型的软土。这些软土虽然在物理性能上有差异，但却具有共同性，这些共同性主要表现在以下5个方面：1)天然含水量高，孔隙比大。通常含水量在34%～72%，孔隙比大于1.0。2)压缩性高，压缩系数一般为0.5～2.0mm2／N，有的甚至超过4.5mm2／N。3)抗剪强度低，流变性显著。不排水快剪内摩擦角接近于0．快剪粘力约为10kPa，内聚力小于25kPa，容许承载力小于100kPa，长期抗剪强度只有一般抗剪强度的40%～80%。
　　4)触变性：软土一旦受振动，强度明显降低，甚至形成流动状态。
　　2软土地基的处理方法
　　软土地基处理方法很多，各种方法都有它的适用范，要从地基条件、处理要求、处理范围、工程进度、材料机具等方面进行综合考虑，以确定合适的方法。现介绍9种软土地基处理方法：
　　1)换填土法。当软土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软土层的厚度又不是很大时，将路基底面下处理范围内的软弱土层部分全部挖去(通常厚度小于3m)，然后分层换填强度大的砂(碎石、素土、灰土、二灰土等)或其它强度较高、性能稳定，无侵蚀性的材料，并用人工或机械方法压(夯、振)实至要求的密实为止，这种地基处理的方法称为换土法，它多用于公路构筑物的地基处理。如果软弱层厚度大于3m，可将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，在底面铺一层碎石或片石，再换填砂或砂砾，这种方法由于换填材料的极限承载接近，使得路基沉降比较均匀，目前，公路建设中广泛采用，但不适用于超厚软基。换填土用砂、砂石料作为垫层材料时，应选用颗粒极配良好，质地坚硬的中、粗砂为宜，可掺入一定数量的碎石，但要分布均匀，颗粒的不均匀系数(Cu)最好不小于10。素土可采用施工过程中挖出的粘性土，土中有机质含量不得超过5%，也不得含有冻土或膨胀土。用作灰土的熟石灰必须过筛，其粒径不得大于5mm，且不得夹有未熟的生石灰，也不得含有过多的水份。碎石用作垫层材料时其粒径一般应为5～40mm的自然级配碎石，含泥量不大于5%。
　　2)排水固结法。此法是在路基施工前，对天然路基或已设置坚向排水体的路基上加载预压，挤出软土地基中过多的水份，使土体固结沉降基本完成或大部分完成，从而提高地基土强度，减少地基工后沉降的一种地基加固方法，其系#p#副标题#e#统由排水、加压2部分组成。目前，实际工程中应用较多的排水固结法有沙井加载预压和砂井真空预压。排水固结法一般适用于饱和软粘土、吹填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。应用范围包括路堤、仓库、罐体、飞机跑道及轻型建筑物等。
　　3)挤密法。利用各种打桩机具击人钢管，或用高压射水、爆破等方法在软基中形成有规律的孔隙，并注入沙、石、灰土或石灰等材料，捣实成直径较大的砂柱、碎石桩、土(灰土、二灰)桩、石灰桩等桩体，利用横向挤压作用，使土料空隙减少，达到紧密状态。此方法主要用于砂质土且厚度较大的软基，其粘土含量一般少于5%，对于粘性土层的效果则不明显。
　　4)强夯法。将重锤(80~400kN，甚至2000kN)从6～40m高处自由落下，使受夯击的土层产生很大的应力和冲击波，致使土中孔隙压缩，土体局部液化，夯击点周围一定深度内产生裂隙，形成良好的排水通道，使土中水顺利溢出，土体迅速固结，从而降低了土的压缩性，提高了承载力。强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基。强夯法以其工艺简单、适应性广、效果好、造价低、工期短等优点，成为我国地基处理的一项重要技术。缺点是由于噪音大和振动大，不宜在人口密集和防震要求高的地方使用。
　　5)压力灌浆法。指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒问或岩石裂隙中的水份和空气后占据其位置。经一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构稳、强度高、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。灌浆法按加固原理可分为渗透灌浆、挤密灌浆、劈裂灌桨和电动化学灌浆。
　　6)高压喷注浆法。利用工程钻机钻至预定的深度后，以高压射流，通过钻杆下端的旋转喷射装置，向周围软土喷射加固浆液，冲击土体，强行使浆液与软土切割搅拌。在喷射有效范围内，土和浆液快速凝固成直径均匀的圆柱体，加固的直径为0.5～1.5m，桩的极限强度可达500～8000kPa。高压喷浆广泛适用于各种软弱土层，包括超厚软基，且效果极佳，但所需费用较高。
　　7）加筋土法。对于大面积不太厚且地下水位较低的软土地基，可将软弱地基的土体彻底挖除，在基底填筑一层约0.5m厚的砂垫层，再在垫层上填砂质土，并根据设计要求在土体中加入筋条且碾压密实。加筋土法能大量节约工程费用，最适宜于砂石较少的地区。
　　8)土工布法。在软土地基表层铺设一层或多层土工布，既可减少路堤填筑后的不均匀沉降，又可提高地基承载力，同时不影响排水。对于淤泥类的超厚软地基，在采用深层加固法前，可铺设土工布作为前期处理，为保护土工布不被损坏，在其上下均应铺筑约0.3m厚的砂垫层。土工布法施工简单，费用也低，通常与其他软基处理方法联合使用，单独采用时只适合并不严重的软土地基。
　　9)塑料带排水法。将带状塑料排水板用插带机插入软土中作为竖向排水体，然后在地基面上加载预压(或采用真空预压)，土中孔隙水沿塑料带的通道逸出，从而使地基土得到加固的方法。此法施工简单、快捷，有利于缩短工期，目前在我国公路建设中被推广使用，效果良好。
　　3结束语
　　软土地基的处理方法很多，除上述方法外，目前，普遍采用的还有石灰桩、砂桩、碎石桩、土(灰土、二灰)桩、CFG桩、袋装砂井、普通夯实、反压护道等多种方法，在施工中具体采
　　用何法，应根据实际情况决定。因为，软土地基处理的工程费用较高，必须注意尽量选择经济合理的施工方法。在施工过程中必须注重施工质量和处理效果的检验，只有这样，才能确保地基的稳定性和安全性，减少路面病害的产生。
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