道路施工中的软基处理设计初探_论文发表__墨水学术,论文发表,发

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:540

副标题#e#
　　道路施工中的软基处理设计初探
　　陈锋
　　北京市市政工程设计研究总院海南分院海南海口570125
　　摘要：软基处理是为防止路基失稳或过量沉降，造成道路不能正常使用等事故而进行的软土地基处理，以使其沉降变得足够坚固，并提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求的过程。在我国沿海及内地，特别是填海的一些地区，建设前都需要进行勘测，然后进行软基处理，否则存在很大的风险和后患，一般这些地方的软基处理也运用比较广泛。本文就从道路施工中的软基处理设计进行论述。
　　关键词：道路施工软基处理设计
　　1.前言
　　软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物，一般其天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低。软土是一种呈软塑到流塑状态的沉积物，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。软土地基一般是由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，其地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。在我国由于软土分布广泛，给道路工程建设和人工构造物带来较大的影响和隐患，成为道路工程关键问题之一。在软土地区修建道路，高路堤存在稳定性差和过大的变形沉降，而低路堤在交通荷载作用下，常使道路沉降变形，严重影响道路的质量和使用，由此造成的经济损失是巨大的。软土地基处理设计在我国的道路建设中已经运用多年，但是仍有新老问题会出现，所以软土地基处理设计和方法也需要不断的发展和完善。可以说，软弱地基处理恰当与否将直接影响到整个道路工程的质量、投资和进度。在有深厚软土地基、沉降量大的地方选择处理方法更需慎重，如果选择方法有误，则往往是花费大量资金，却不能带来好的效果。因此，对深厚软土地基处理时必须尽量选择经济的施工方法，不要过多地浪费有限的资源。
　　2.软基处理的方法设计与施工
　　2.1软基处理方法设计
　　在道路建设中，当遇到软土地基，可进行表层处理法。表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。表层处理法包括了表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等。表层排水法，对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。敷垫材料法，对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，并均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等。添加剂法，对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了有降低土壤含水量、产生团粒效果外，还对被固结的土随着时间的推移进行化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。
　　2.2实际设计和施工中常用的软基处治
　　在实际设计和施工中，一般常见的软基的处治有挤密砂桩，碎石桩，粉喷桩，抛石挤淤，挖除换填片石或土，袋装砂井、塑料排水板，反压护道，土工布等。挖除换填片石或土的处治方式是对于深度不太大的软基工程，在路堤范围内，将需要处理的软土挖除，动力触探合格后#p#副标题#e#，用碎片石换填，可采用分段挖除，分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15Mpa，分层厚度不宜大于30cm，石料最大粒径不应大于层厚的2/3，依据规范，分层回填的碎片石应碾压合格，表面石块嵌挤紧密无松动，用镐刨不动，一般采用激震力320kN以上的压路机强震碾压无轮迹。对于较深的软基，挖出换填的话，工程量太大，可以考虑采用正在推广的粉喷桩处理。粉喷桩主要是以粉体物质作用加固料和原状土进行搅拌，经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体，以带动整个路堤产生足够的强度，一般采用水泥作为固化剂，最好用32.5级普通硅酸盐水泥，要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥，防止未成型即已凝固的发生。在存在多处鱼塘和常年积水的洼地多采用抛石挤淤处理，在这些地方软土层位于水下，更换土壤较为困难，或者基底直接落在含水量极高的淤泥中，基本物理力学性能指标表现出其稠度远超过液限，且透水性差、天然含水量较大、压缩性高，且这些地方大多为高填方路堤，若对软基不加任何处治或处理不当，往往会导致路基失稳或过量沉降，造成公路不能正常使用。对于厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m的软土，就可以采用抛石挤淤法。抛石挤淤就是向路基底部抛投一定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。
　　3.典型的软土地基处理设计
　　3.1砂砾垫层处理
　　砂砾垫层处理软土地基，在道路建设中若是遇见遇到古河道、暗沟、枯井、村落遗址、软土等异常地基或是泛区地层为近洪积区、湖沼堆积，湖海沉积相地质，并有区域浅层地下水等地质，可采用砂砾垫层处理软土地基，从软基处理效果和经济方面看，都是比较适合的。在这样地质条件下的软土地基处理设计，一般选择将地基中出现的少量小于0.25m深，且部分小段工程量的暗浜等软基进行挖除外，其余全部运用砂砾垫层处理。一般这样的地质的土层第二层的耐力最大，往下就是软弱层，若是采用挤密石灰桩基不经济；采用换填土，除耽误工期外，几十万方废弃土及好土的处置将是一个极大的问题。而且砂砾垫层的压缩模量容易与第三层的粘土层等的压缩模量相近，局部地基处理后涵洞不会造成不均匀沉降。类似的软基处理，有的在基槽中抛填毛石，有的采用充填黄砂和石子的方法，但这些填充料为单纯的砂、石料体，其空隙率较大，很难捣实，会导致涵洞及路基产生较大沉降量及不均匀沉降。而采用人工级配的砂砾，就可克服这些问题，而且经过处理的地基的抗剪能力也大大增强，同时原材料广泛，运距也近。
　　3.2QL系列复合土工膜处理
　　QL系列复合土工膜处理盐渍土段地基设计，在道路地基处理时遇见硫酸盐渍土，可采用在路床一定范围内铺筑QL系列复合土工膜处理，隔断地基中的盐分上升。在施工换填范围内，测量定出线路中心位置，根据设计图定出路基边线。铺设厚度5cm的中粗砂垫层，这里要注意剔除尖锐的杂物及砾石，以免复合土工膜破坏或损伤。其后，对垫层进行整平碾压。土工膜经检查达到施工质量要求后，铺设一层厚度10cm的中粗砂保护层，并设置2%的横向排水坡，经人工整平后碾压，压实质量达到设计要求后，填筑上层中粗砂；用平地机整平，压路机碾压至设计要求。填筑时考虑压实系数确保碾压完成后高程符合设计要求。
　　结束语
　　对于公路软基处治还有很多值得研究和有待统一的地方，考虑到我国地质情况，在道路设计中应该重视软基处理，对软土地基选用相应的最适当的处理方法，使道路质量达到标准，防止事故的发生。
　　参考文献
　　[1]曾国熙,谢康和.砂井地基固结理论的新发展.第五届土力学及基础工程学术会议论文集[M].中国建筑工业出版社.1990.
　　[2]杨光华.软土地基中几个问题的分析[J].广东省岩土工程与基础工程学术会议论文集.1993
　　[3#p#副标题#e#]郑俊杰编.地基处理技术[M].华中科技大学出版社.2004
　　[4]龚晓南编.地基处理技术发展与展望[M].中国水利水电出版社.2004
　　作者简介：陈锋（1981年10月）男，汉族，湖北荆门人，本科学历，主研方向：城市道路、公路设计