軟土地區(qū)路基設(shè)計(jì)和處理應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題(黑龍江交通科技)11[1][1].09

1、- -軟土地區(qū)路基設(shè)計(jì)和處理應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題XX市交通局公路勘察XX 景茂武摘 要：軟土地基是公路建立中很常見(jiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象，也是影響工期、造價(jià)和營(yíng)運(yùn)水平的重要因素，本文對(duì)軟土地區(qū)路基的設(shè)計(jì)、施工等方面應(yīng)考慮的主要因素和常用的處理方法及適用范圍進(jìn)展了簡(jiǎn)要論述。關(guān)鍵詞：軟土路基設(shè)計(jì)處理軟土具有含水量高、孔隙比大、滲透性小、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、觸變性等不利的工程地質(zhì)，在軟土地區(qū)設(shè)計(jì)高等級(jí)公路，多年來(lái)一直是公路設(shè)計(jì)者的一個(gè)重大難題。軟基上修建高等級(jí)公路，首先要進(jìn)展正確的路線(xiàn)設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)及選擇合理的處理方法。1、軟土地區(qū)路線(xiàn)設(shè)計(jì)1盡可能選擇軟土分布范圍最窄、軟土層最薄的地段通過(guò)。2盡量選擇靠近山丘

2、、地勢(shì)較高以及取土條件較好的地段通過(guò)。3在寬闊的軟土平原上，路線(xiàn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離河流、渠道或湖塘。4路線(xiàn)沿古盆地或河谷軟土地帶進(jìn)展時(shí)，應(yīng)防止從中部通過(guò)。5在低緩丘陵地區(qū)，路線(xiàn)不宜通過(guò)封閉或半封閉洼地。6路線(xiàn)行經(jīng)山間谷地軟土?xí)r，應(yīng)防止從基底橫向坡度較陡處通過(guò)。7縱斷面設(shè)計(jì)要綜合考慮軟土地基、地下水位、橋涵最小高度以及路基的極限高度，防止過(guò)高或過(guò)低的路基。2、軟土地區(qū)路基設(shè)計(jì)1路基在施工期間和使用期間應(yīng)是穩(wěn)定的，不因填筑荷載、施工機(jī)械和交通荷載的作用而引起破壞，也不應(yīng)給橋臺(tái)、涵洞、擋土墻等構(gòu)造物及沿線(xiàn)各種設(shè)施帶來(lái)過(guò)大的變形。2為防止路基沉降造成涵洞、擋土墻等構(gòu)造物變形破壞，應(yīng)首先考慮提前填筑路基，在其充

3、分沉降后再修筑構(gòu)造物的方案。3為防止路面的變形破壞，以及連接橋梁、涵洞等構(gòu)造物的引道路基產(chǎn)生不均勻沉降，高等級(jí)公路應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定年限內(nèi)的工后剩余沉降量。在高速公路上，對(duì)工后1520年的剩余沉降量，通常采用如下標(biāo)準(zhǔn)：一般路段30cm，橋頭10cm；過(guò)渡段沉降坡差小于2。4在軟土層厚且沉降歷時(shí)較長(zhǎng)的地區(qū)及大范圍的軟土地區(qū)，有時(shí)很難使工后剩余沉降量控制在要求的范圍內(nèi)，或者雖能控制但極不經(jīng)濟(jì)時(shí)，那么應(yīng)考慮設(shè)置橋頭搭板、鋪筑臨時(shí)性路面、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)的分期修建方案。5在沒(méi)有一定厚度硬殼層的軟土地基上，不宜直接修筑填土高度小于22.5m的低路基。這種低路基在交通荷載作用下，可使路面發(fā)生較大的不均勻沉降，特別是

4、當(dāng)軟土地基不均勻，重型車(chē)輛交通量較大時(shí)，更加明顯。6為保證路基穩(wěn)定或控制工后剩余沉降，均需采取相應(yīng)的處理措施。在選擇處理措施時(shí)，應(yīng)考慮地基條件、公路條件及施工條件，尤其要考慮處理措施的特點(diǎn)、對(duì)地基的適用性和效果，以確定符合要求的處理措施。7當(dāng)軟土地基比較復(fù)雜，或工程規(guī)模很大、沉降控制的精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮在正式施工之前，在現(xiàn)場(chǎng)修筑試驗(yàn)路基，并對(duì)其穩(wěn)定和沉降情況進(jìn)展觀(guān)測(cè)，以便根據(jù)觀(guān)測(cè)結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，或?qū)υ瓉?lái)的處理方案進(jìn)展必要的修正。3、軟土地基處理的步驟首先要搞清地基工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，這是搞好設(shè)計(jì)、施工的根底。地基處理方案確實(shí)定一般按以下步驟進(jìn)展。1搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及

5、地基根底的設(shè)計(jì)資料。如地形及地質(zhì)成因、地基成層狀況；軟土層厚度、不均勻性和分布范圍；持力層位置及狀況；地下水情況及地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)。2根據(jù)地基處理的目的如解決路基變形或穩(wěn)定性問(wèn)題、使用要求如工后沉降量及差異沉降量、構(gòu)造類(lèi)型、荷載大小等，并結(jié)合地形地貌、地層構(gòu)造、土質(zhì)條件、地下水特征、周?chē)h(huán)境和相鄰建筑物等因素，初步選定幾種可供參考的地基處理方案。3對(duì)初步選定的各種地基處理方案，分別從處理效果、材料來(lái)源、機(jī)具條件、施工進(jìn)度、環(huán)境影響等方面進(jìn)展認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，根據(jù)平安可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的原那么選擇最正確處理方案。4對(duì)已選定的地基處理方案，根據(jù)道路等級(jí)和場(chǎng)地復(fù)雜程度，可在有代表性的場(chǎng)

6、地上進(jìn)展相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)查找原因，采取措施或修改設(shè)計(jì)。試驗(yàn)工程的修筑也可為大規(guī)模施工積累經(jīng)歷，提供設(shè)計(jì)依據(jù)和控制指標(biāo)。4、地基處理方法和適用范圍高等級(jí)公路軟土地基常用地基處理方法、加X(jué)X理和適用范圍簡(jiǎn)述如下。（1） 排水固結(jié)法預(yù)壓法在軟土地基中設(shè)置豎向排水系統(tǒng)如插置塑料排水板、袋裝砂井、或設(shè)置普通砂井和水平向排水系統(tǒng)砂墊層，在逐級(jí)填筑路基荷載作用下使地基土體排水固結(jié)，產(chǎn)生固結(jié)沉降使土體強(qiáng)度增長(zhǎng)，地基承載力提高，并可有效減小工后沉降。假設(shè)采用大于路基及工作荷載的預(yù)壓荷載那么稱(chēng)為超載預(yù)壓。超載預(yù)壓可進(jìn)一步減少工后沉降，并可減小次固結(jié)沉降。適用于

7、軟粘土、淤泥和淤泥質(zhì)土地基。2強(qiáng)夯法采用質(zhì)量為1040t的夯錘從高處自由落下，地基土在強(qiáng)夯的沖擊力和振動(dòng)力作用下振實(shí)、擠密，可提高地基承載力，減少沉降。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土地基。3深層攪拌法利用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強(qiáng)體，形成水泥土樁復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，又稱(chēng)粉噴法、粉攪拌法。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土、粉土等軟土地基，用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)，宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。4振沖置換法利用

8、振沖器在高壓水流作用下邊振邊沖在地基中成孔，在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石樁。碎石樁與樁間土形成復(fù)合地基，以提高地基承載力，減小沉降。適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土地基。5沉管碎石樁法采用沉管法在地基中成孔，在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料形成碎石樁。碎石樁與樁間土形成復(fù)合地基，以提高地基承載力，減小沉降。適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土地基。6強(qiáng)夯置換法邊填碎石邊強(qiáng)夯，在地基中形成碎石墩體，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基，以提高地基承載力，減小沉降。適用于人工填土、砂土、粘性土和黃土、淤泥和淤泥質(zhì)土

9、地基。7石灰樁法通過(guò)機(jī)械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰塊或生石灰摻合料，通過(guò)石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力，減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。8低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基法在地基中設(shè)置低強(qiáng)度混凝土樁，與樁間土形成復(fù)合地基。適用于各類(lèi)深厚軟弱地基。9EPS超輕質(zhì)料填土法聚苯乙烯板塊EPS容重只有土的1/501/100，并具有較好的強(qiáng)度和壓縮性能，用于填料，可有效減小作用在地基上的荷載，需要時(shí)也可置換局部地基土，以到達(dá)更好的效果。適用于軟弱地基。10加筋土法在土體中埋置土工合成材料土工織物、土工格柵等、金屬板條等形成加筋土墊層

10、，增大壓力擴(kuò)散角，提高地基承載力，減小沉降。適用于各種軟弱地基。5、選擇處理方法應(yīng)考慮的條件選擇處理方法時(shí)，首先必須研究地基處治的理由、目的，然后考慮地基的性狀、道路的標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)周?chē)h(huán)境的影響等，選擇符合要求且最經(jīng)濟(jì)的方法。選擇處理方法應(yīng)考慮的條件：1)地基條件應(yīng)根據(jù)軟土的物理力學(xué)性質(zhì)和地基的構(gòu)成情況，來(lái)選擇合理的處理方法。如軟土層淺而薄那么固結(jié)沉降量小，而且在短時(shí)間內(nèi)能停頓沉降，滑動(dòng)破壞的危險(xiǎn)性一般也很小，所以應(yīng)用簡(jiǎn)單的表層處理法；對(duì)于薄層軟土(34m以下)之間夾有可供排水的砂層(厚度大于5cm)時(shí)，經(jīng)常不需采用豎向排水體法或擠實(shí)砂樁法。一般只采用表層處理法；對(duì)頂部有4m以上的砂層，下部為軟土

11、的情況，一般穩(wěn)定不成問(wèn)題，所以可采用豎直排水體法；對(duì)于基底傾斜的路基，軟土層厚的一邊沉降大，這個(gè)方向發(fā)生滑動(dòng)的危險(xiǎn)性也大，在這種地基上，不均勻沉降也會(huì)促進(jìn)滑動(dòng)，因此要盡可能減少沉降量，通常采用擠實(shí)砂樁法和石灰樁法。在軟土層厚的一邊，樁的間距密些，薄的一邊稀疏，以使沉降均勻。2)道路條件道路等級(jí)越高，路面平整度要求也越高，對(duì)沉降處理措施要求越嚴(yán)格。對(duì)于路基與構(gòu)造物連接的路段，剩余沉降有可能由于臺(tái)后填土的縱向推力，致使橋臺(tái)根底發(fā)生較大的位移甚至破壞橋臺(tái)根底。因此軟土路基必須驗(yàn)算橋臺(tái)的縱向穩(wěn)定性，并采取加固措施，常用的處理方法如下。 (1)預(yù)壓法。首先采用路基壓重法，待地基強(qiáng)度提高后，再挖去路基，然

12、后修筑橋臺(tái)。 (2)溜坡橋臺(tái)。預(yù)先填筑護(hù)坡或壓重路基，待路基穩(wěn)定后，再在路基上修筑橋臺(tái)。 (3)減輕路基荷載。選用輕質(zhì)路基或使用箱形涵洞和波紋管，減輕臺(tái)背路基荷載，以減小橋臺(tái)位移，同時(shí)減小路基沉降量。 (4)板樁法。在臺(tái)背采用板承法，在支承板或摩擦樁上設(shè)置板，在板上修筑路基。 (5)橋頭搭板。為消除構(gòu)造物與路基之間的錯(cuò)臺(tái)，一般將搭板設(shè)置在路面鋪砌層下面，如沉降量大，那么板應(yīng)設(shè)在更深的位置。 (6)修補(bǔ)路面。如果出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，也可采用修補(bǔ)路面，糾正高差的方法。3)施工條件應(yīng)考慮工期、材料、施工機(jī)械等情況。4)周?chē)h(huán)境施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，如噪音、振動(dòng)、地基的變化、地下水的變化、排出的泥水或使用的化學(xué)

13、藥劑對(duì)地下水的污染等。6、完畢語(yǔ)軟土地基處治的方法很多，各種方法都有它的適用范圍，具體工程的工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化，對(duì)地基處理的要求不盡一致，而且施工部門(mén)采用的機(jī)具、當(dāng)?shù)氐牟牧隙紩?huì)不同，因此必須進(jìn)展具體分析，從地基條件、處理要求、處理范圍、工程進(jìn)度、材料機(jī)具等方面進(jìn)展綜合考慮，以確定適宜的處治方法。軟土地基處治的工程費(fèi)用有時(shí)是十分昂貴的，且一旦選擇方法錯(cuò)誤，就達(dá)不到好的效果，因此進(jìn)展綜合考慮時(shí)必須注意盡力選擇經(jīng)濟(jì)的方法。在施工過(guò)程中，必須注意施工質(zhì)量和處理效果的檢驗(yàn)，以保證工程質(zhì)量。在施工期內(nèi)和施工完成后應(yīng)按要求做好監(jiān)測(cè)工作，并盡量采用可靠的手段來(lái)檢驗(yàn)處理的效果。在開(kāi)發(fā)、引用新的地基處理方法，或者對(duì)不同的處理方法作比較時(shí)，應(yīng)在大規(guī)模施工前進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)可靠性，并獲得必要