高速公路關(guān)于軟土地基處理探討

1、高速公路關(guān)于軟土地基處理探討摘要：軟土是指淤泥（muck）和淤泥質(zhì)土（muckysoil）的總稱。主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基定義是指強(qiáng)度低，壓縮量較高的軟弱土層，多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。為提高路基的穩(wěn)定性和平整度,應(yīng)對(duì)路基,特別是易變形的軟土路基進(jìn)行特別處理,以減小沉降,避免橋頭跳車、路面沉陷等公路病害的出現(xiàn)。關(guān)鍵詞：高速公路，軟土地基，處理0、引言路基的穩(wěn)定性及強(qiáng)度主要取決于土中的含水量,軟土路基由于其含水量高等工程性質(zhì)常導(dǎo)致高速公路的強(qiáng)度及穩(wěn)定性不合格或沉降變形等問(wèn)題。若路基的抗剪強(qiáng)度無(wú)法承受路堤及路面外荷載時(shí),

2、可能造成公路的塌方或橋臺(tái)損壞;若路基無(wú)法承受上部及外部載荷而產(chǎn)生沉降變形,則可能導(dǎo)致路面開(kāi)裂、橋頭跳車以及通道、涵身凹陷等病害的發(fā)生。通過(guò)工程實(shí)踐說(shuō)明,軟土路基施工中的填土高度和其沉降量與穩(wěn)定性具有直接的關(guān)系。1、軟土地基的承載力1.1軟土地基的確定因素軟土地基的承載力應(yīng)該根據(jù)地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合下列因素確定：(1)軟土層層條件、應(yīng)力歷史、力學(xué)特征及排水條件(2)上部結(jié)構(gòu)的類型、剛度、荷載性質(zhì)、大小和分布、對(duì)不均勻沉降的敏感性(3)基礎(chǔ)的類型、尺寸、埋深、剛度等(4)施工方法和程序(5)采用預(yù)壓排水的地基，應(yīng)考慮軟土固結(jié)排水后強(qiáng)度的增加除此以外還可以根據(jù)以下方法確定：(1)根據(jù)極限承載力理論公

3、式確定(2)根據(jù)土的物理性質(zhì)指標(biāo)確定(3)按臨塑荷載估算(4)用原位測(cè)試的方法確定對(duì)較重要的或規(guī)模較大的工程，確定軟土地基承載力應(yīng)該綜合以上的方法，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，具體情況具體分析。1.2軟土地基的沉降計(jì)算一般的工程地基沉降成為三部分：(1)固結(jié)沉降sd：采用e-p曲線計(jì)算，采用壓縮模量計(jì)算，采用e-p曲線計(jì)算。(2)瞬時(shí)沉降sc：一種是由于地基土彈性變形引起的；另一種是由于軟土滲透系數(shù)低，加荷初期不能排水固結(jié)，因而土體產(chǎn)生剪切變形；此時(shí)沉降由軟土側(cè)向剪切變形引起的。(3)次固結(jié)沉降ss：對(duì)于軟土地基，其沉降理應(yīng)為三種沉降之和，但是由于瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降的計(jì)算方法和理論還不是十分成熟，

4、較常用的是將一個(gè)固結(jié)沉降計(jì)算的結(jié)果乘以一個(gè)沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)的修正系數(shù)msss=ms×sc在公橋基規(guī)規(guī)定，當(dāng)軟土壓縮模量es=1.04.0mpa時(shí)，ms=1.81.1，以提高其計(jì)算精度。實(shí)際上由于軟土地基沉降的復(fù)雜性，ms的取值尚待補(bǔ)充完善。2、軟土路基常用加固方法當(dāng)路堤經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算或沉降計(jì)算不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，道路軟基處理盡可能早期進(jìn)行，對(duì)其進(jìn)行加固。加固的方法很多，常用的方法有以下幾種辦法的應(yīng)用較為廣泛。2.1表層排水法對(duì)土質(zhì)較好且含水量過(guò)大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開(kāi)挖溝槽，排除地表水，同時(shí)降低地基表層部分的含水率，以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮出挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效

5、果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。2.2砂墊層法對(duì)于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí)，在軟土地基上敷墊0.51.2m左右厚的砂墊層。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時(shí)，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位；在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí)，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。砂井：砂井是利用各種打樁機(jī)具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)墊層，以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。砂井適用于軟土層厚度大于5m時(shí)。最大有效處理深度18m。袋裝砂井：井徑對(duì)固結(jié)時(shí)間的影

6、響沒(méi)有井距那樣敏感。但一般砂并如果井徑太小，既無(wú)法施工，也無(wú)法防止因地基變形而斷開(kāi)失效。因此，現(xiàn)在廣泛采用網(wǎng)狀織物袋裝砂井，其直徑比一般砂并要省料得多，造價(jià)比一般砂井低廉，且不會(huì)因施工操作上的誤差或地基發(fā)生水平和垂直變形而喪失其連續(xù)性。排水砂墊層：排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層，作用是在軟土頂面增加一個(gè)排水面，在填土的過(guò)程中，荷載逐漸增加，促使軟土地基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水，要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6-1.0m。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝，通過(guò)砂墊層滲出的

7、水通過(guò)排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。在軟土地基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物,可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基的承載能力，同時(shí)也不影響排水。對(duì)于淤泥之類高含水量的超軟弱地基,在采用砂井及其他深層加固法之前，土工織物鋪墊可作為前期處理，以提高施工的可能性。在軟土地基上修筑路堤,如果工期不緊，可以先填筑一部分或全部，使地基經(jīng)過(guò)一段時(shí)間固結(jié)沉降，然后再填足和鋪筑路面。最大有效處理深度30m。2.3鋪墊材料法對(duì)于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位，可利用鋪墊材料的抗剪力和拉抗力，來(lái)增強(qiáng)施工機(jī)械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位，以提高地基的支撐能力。

8、鋪墊材料主要有化纖無(wú)紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。2.4添加劑法對(duì)于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，以保證施工機(jī)械的行駛，同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外，對(duì)被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。3、結(jié)語(yǔ)隨著我國(guó)建筑工程技術(shù)理論與實(shí)踐水平的不斷提高,路基處理技術(shù)目前已經(jīng)接近了國(guó)際先進(jìn)水平。各種軟土地基處理技術(shù)不斷地運(yùn)用在土木工程的各個(gè)方面，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國(guó)地基處理水平不斷得到提高，總體上正在接近世界先進(jìn)水平。近年來(lái)，我國(guó)在引進(jìn)了國(guó)外比較先進(jìn)的軟土地基處理方法的同時(shí),逐步發(fā)展了符合我國(guó)國(guó)內(nèi)具體工程地質(zhì)條件的軟土地