軟基處理知識小結

40/40高速公路軟基處理的幾種方式

一、砂墊層

對于一般地段，軟土層分布廣，地下水位高，路基設計為：

自下而上：50cm土墊層60cm砂墊層粉煤灰路基（填土路基）粘土封層其中土墊層主要是將原地物地貌調平，砂墊層主要就是將軟基中地下水排至路基兩側，以利地基穩(wěn)定，并且有效防止彈簧現象向上反射。

施工時，首先恢復中線，劃好路基底面邊緣線，進行清理掘除工作（對于小的溝渠，應清除淤泥，回填砂），碾壓后即可填筑土墊層，土墊層可分兩層填筑，土墊層頂面一定要做好2%-3%的路拱以利排水。

砂墊層最主要的目的是排水，所以宜選用中粗砂，砂的含泥量（小于0.074mm砂粒）不宜大于15%。填筑前，先由測量組精確放出砂墊層的邊線，邊線寬度應預留路基沉降量，做預寬處理，否則路基沉了后寬度不足，用裝滿砂的編織袋沿邊線排好做成擋砂堤，高度與砂墊層厚同，外側坡度與設計邊坡相同，然后采用自卸汽車按一定間距卸砂，人工配合推土機整平，每2-3米設一檢查點測量砂層厚度，松鋪系數采用1.10左右，砂墊層一次全幅全厚上齊，頂面設置2%路拱，砂墊層要用水密實，當路基荷載作用在砂墊層上后，砂墊層自動密實并將地下水擠出排走。

二、粉噴樁處理

在大中小橋橋頭、涵洞及通道處，對地基沉陷有嚴格要求的部位采用粉噴樁來加固地基對于粉噴樁鉆機來說，鉆桿鉆頭形式優(yōu)劣關系到成樁質量的好壞以及成樁效率的高低，同時也影響鉆盤轉矩的大小，所以對鉆頭應優(yōu)化設計，使其滿足鉆速快、噴粉攪拌均勻的要求，此外鉆頭葉片的形式還應保證反向旋轉提升時，對樁體混合土有壓密作用，而不使灰土地面翻升而降低樁體質量，影響其密實度。

施工前，首先要施工場地大致整平，根據圖紙由測量人員精確放出要處理的軟基范圍，然后用小竹簽等按照梅花型放出每根樁的樁位，間距控制在1.2米—1.5米，調試好各種機構設備，并在鉆架上標好測深標記。

將鉆機對中調平，開動鉆機進鉆，一般軟基或控制每分鐘進盡1.5米—2.0米，遇到部分稍硬地層可放慢速度并加度后提鉆并開支氣泵、噴粉攪拌（為增加固化劑沿樁截面分布均勻性，可采用管口噴與葉片相結合的方式施工），同時適當調整噴粉壓力，以防堵管或噴粉困難，利用自動稱量裝置控制供灰量，樁徑50cm時，每延米樁長控制供灰不小于45g（不計損耗）。

粉噴樁分為端承樁和摩擦樁，該段施工的大多數是摩擦類樁，摩擦類樁的樁軸力自上而下逐漸減少，最大樁軸力在樁的上部，這類樁由于地表覆蓋層缺少必要的壓力而易出現不密實或攪拌不均，以致影響樁的整體承載力，所以在鉆頭施噴完后要對樁上部1/3段重新噴灰復攪，以提高樁上部的承載力。

三、塑料排水板

塑料排水板處理軟基的原理是利用深插軟基的排水板，避免路基外側地表及地下水進入路基范圍，當填筑路基時，荷載作用于軟基，地下水由于受擠壓和毛細作用沿塑料排水板上升至砂墊層內，由砂墊層向兩側排出，從而提高基底承載力。

塑料排水板要在砂墊層完成后施工，由測量人員測量出需處理的范圍，也用小竹簽定出每根排水板的具體位置，插板機對中調平，把排水板在鉆頭安放好，開動打樁機錘打鉆桿，將塑料排水板送入設計深度，把鉆桿提上來，將地面上的塑料排水板截斷，并留有一定富余長度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。施工中，一定注意“回帶”現象，即雖然鉆頭打至設計深度，但提升鉆桿時，塑料排水板隨鉆桿提升而上升的現象，此時要采用在鉆頭用短鋼筋頭等辦法防止“回帶”現象。

四、換填砂

對于軟基面面積少，而且土層薄，比如有些淤泥質土，可利用換填砂（土）排淤，來提高基底承載力，這里不再贅述。摘要：本文以上海建成的幾條高速公路軟基處理及沉降觀測資料為基礎，分析指出地基處理不可能消除工后沉降，選擇地基處理方法應與地基條件、路堤高度相結合，不同處理方法均需足夠的預壓，地基沉降規(guī)律較符合雙曲線關系，工后沉降引起橫坡改變，加筋土橋臺是消除“三孔”跳車現象的有效方法。關鍵詞：高速公路軟土地箕處理技術

1上海高速公路軟基處理發(fā)展過程概述上海地區(qū)高路堤軟基處理的主要目的是減少高路堤工后沉降量，路堤穩(wěn)定性是地基處理的重點。1984年上海第一條高速公路——滬嘉高速公路開始修建，至今已有莘松、滬嘉東延伸段、滬寧及滬杭等高速公路相繼建成或處于工程建設之中。表1列出了各條高速公路的最大路堤高度與局部路段曾使用的地基處理方法。上海高速公路建設情況一覽表表1工程名稱長度

(km)最大高度

(m)平均高度

(m)建設期地基處理備注滬嘉15.64.52.71984.4～

1988.10粉煤灰填筑砂井堆載預壓多數欠載，部分試驗路超載莘松20.597.531985.10～

1990.12粉煤灰路堤砂井塑料排水板等載為主滬嘉東

延伸段58.931992.2～

1993.12粉煤灰路堤不處理超載，粉噴樁粉噴樁為欠載預壓滬寧

(上海段)267.54.31993.8～

1996.10粉煤灰路堤粉噴樁，鋼渣樁粉噴樁主要是欠載滬杭

(上海段)267.541996.8～

1998.10粉煤灰路堤塑料排水板，粉噴樁，鋼渣樁1984年滬嘉高速公路主要采用袋裝砂井，最大路堤高度控制在4.5m以下，在部分試驗段進行了超載預壓，多數路段為欠載預壓，且預壓時間不足。試驗路還進行不同砂井間距的對比，在不同間距砂井處理段之間設過渡段。有些路堤采用粉煤灰，約減少了路堤自重1/4。1985年莘松高速公路仍采用袋裝砂井處理，同時進行了塑料排水板試驗，在堆載方面強調等載預壓的技術措施。新橋立交采用全粉煤灰路堤試驗，地基采用砂井處理，最大路堤高度達7.5m。1992年滬嘉高速公路東延伸段大規(guī)模采用粉煤灰路堤，地基用粉噴樁處理，最大路堤高度達8.9m；此外還進行了不處理地基條件下的超載預壓試驗；為解決“三孔”跳車，首次試用加筋土橋臺，以期保證橋臺與路基的同步沉降，減少差異沉降。1993年滬嘉高速公路上海段地基主要采用粉噴樁處理，并對鋼渣樁進行了試驗。1996年滬杭高速公路動工修建，在地基處理方面總結以往經驗。根據軟土層厚度分別采用塑料排水板、粉噴樁、鋼渣樁等處理技術，并進一步使用超載預壓，采取綜合處理，因地制宜的技術方案。2上海軟土地基特性上海的地基主要為沿海軟土層。從高路堤的工程特性來看，影響沉降量及工后沉降的主要土層為：褐黃色粉質粘土②(俗稱“硬殼層”)，淤泥質土③④，暗綠色粉質粘土⑥等。根據該三類土層的分布及厚度，上海的地基土主要分兩大類：一類地基“硬殼層”厚度一般在2～3m左右，淤泥質土厚度達10m以上，暗綠色土層埋藏較深或缺失，該類地基采用砂井等豎向排水固結法或粉噴樁法無法打穿淤泥質土層，地基土的壓縮變形量大；另一類地基“硬殼層”一般或較厚，淤泥質土層不厚，暗綠色土層埋深淺，該類地基可采用打穿軟土層的處理工藝，地基土的變形量較小。根據上海幾條高速公路的地質資料繪制而成，可以看出上海地基土的厚度存在較大的差異。表2為三類土的主,要物理力學指標。上海地基土主要土層物理力學指標表2符

號土名孔隙比

e天然含

水量%塑性

指數

lp液性

指數

lL壓縮

系數

壓縮

模量

KPa天然

密度

抗剪強度

(固快)容許

承載力

kPaфCkPa②褐黃

色硬

殼層0.9～

1.0626.5

～387～

160.6～

1.10.14～

0.334～618.520～

2711～

22100～

110③灰色

淤泥

質粉

粘土0.96

～1.340.6

～4914～

151.5～

1.670.62～

0.882.5～

3.117～

17.615～

171360～

80④灰色

淤泥

質粘

土1.2～

1.4540～

60111.890.682.5～

2.917.515～

171360～

80⑥暗綠

色粉

粘土2～

3.524.112.70.440.226.5～

7.419.7

～2.016531853高路堤軟基處理總體評述3.1軟基處理不能完全消除工后沉降在目前有限的施工期內，堆載時間不可能很長，要通過地基處理來完全消除工后沉降是不現實的，工后修補不可避免。高路堤軟基處理不能完全消除工后沉降包括兩層含義：一是工后沉降不可能為零；一是工后沉降不能滿足地基處理設計的控制標準。上海地區(qū)高速公路工后沉降控制指標為：路橋連接段高路堤控制工后沉降為10cm，結構物之間的高路堤段控制工后沉降為30cm。根據上海滬嘉、莘松及滬嘉東延伸段幾條高速公路建成通車后3.5～8年內高路堤的沉降觀測資料，工后沉降量基本都超過10cm，最大的工后沉降超過50cm，砂井打穿軟土層，工后沉降滿足10cm。表3列出部分路段的工后沉降觀測結果。上海高速公路段工后沉降量表3滬嘉莘松滬嘉東延伸段位置1+

0301+4861+5414+465新橋

立交通波

塘橋六磊

塘橋廟塘

橋0+4000+5500+9381+190時

間

范

圍88.10

96.1288.10

96.1288.10

96.1288.10

96.1290.12

93.690.12

93.690.12

93.690.12

93.693.12

94.1093.12

94.1093.12

94.1093.12

94.10路

堤

高

m3.373.223.223.677.564.34.238.66.24.14.5沉

降

cm48.616.628＞24＞14＞19＞16221735地

基

處

理砂井

超載

打穿天然

粉煤灰

等載天然

粉煤灰

等載砂井

填浜

未打穿粉煤

灰

砂井

未打穿粉煤灰

粉噴樁

未打穿粉煤灰

粉噴樁

未打穿粉煤灰

超載粉煤灰

超載從上海高速公路建成以來歷年不斷修補的事實來看，滬嘉自通車第一年就進行橋頭沉降處理，連續(xù)4年以上，每年進行修補；莘松自通車后第二年也開始橋頭沉降處理，到1993年，部分橋頭已進行過二次處理，1993年6月以后，開始對幾座沉降較大的橋接坡進行罩面處理；滬嘉東延伸段工程通車不到一年的時間內就對祁連山高架路堤接坡進行了修補，通車三年內先后對其它兩座橋接坡進行了罩面處理。通車5年后，路堤沉降基本穩(wěn)定。這說明，采用地基處理后不可能消除工后沉降，工后修補不可避免。3.2選擇軟基處理方法應與路堤高度、地基條件相結合十多年來，上海先后進行過袋裝砂井、塑料排水板、粉噴樁、鋼渣樁及超載預壓等地基處理方法的實際工程應用，從減少工后沉降的實踐來看，各種軟基處理方法在不同的路堤高度，不同的地基條件下，減少工后沉降的實際作用差異較大，具體表現為：(1)同一種方法在某一路堤高度范圍內效果較佳；(2)路堤高度不同，處理方法的效果相比較存在差異；(3)地基條件不同，不同處理方法的效果也存在差異。莘松、滬嘉及滬嘉東延伸段路堤工后沉降高度的散點關系。莘松高速公路自松江立交至新橋立交范圍內路堤高度多大于3m，最大路堤高度達7.65m，多數橋接坡采用砂井處理，工后沉降基本與路堤高度成比例：滬嘉高速公路自祁連山路至南翔段路堤高度在2～4m之間，部分路段橋接坡采用砂井處理，從總體上看，工后沉降與路堤高度成比例增加，個別情況路堤接近4m而工后沉降小于10cm，路堤高度只有2m而工后沉降大于10cm；滬嘉東延伸段為粉噴樁加固地基，在路堤高度大于4m的情況下，工后沉降與高度成比例，且都大于10cm。這說明不同地基處理方法的技術效果與路堤高度有關，還可以看出，當路堤高度達到4～5m以上時，選用砂井與選用粉噴樁的處理效果相差不多。滬嘉與莘松的地質條件也有較大差別。滬嘉在近祁連山及桃浦路段，軟土層厚度在10m左右，14m深可見暗綠色土層，該路段砂井打穿軟土層，因而工后沉降較小，3.3m高度土路堤在工后2年內沉降小于5cm；莘松高速公路近松江段軟土層厚度達15～20m，采用砂井處理的路段一般經過一年半的等載預壓，不少3m以下路段工后一年半的沉降達10cm；滬嘉東延伸段軟土層厚度10～15m，暗綠色土層缺失，粉噴樁處理工后沉降超過10cm。這表明，在地基條件較好時，可選用砂井或粉噴樁等打穿軟土層的處理方法，而軟土層厚度大時，可采用較經濟的砂井、預壓處理方法。3.3軟基處理需要足夠的預壓荷載和預壓期眾所周知，天然地基與砂井需要一定的預壓荷載和預壓期。對粉噴樁、鋼渣樁這一類柔性樁是否也需要預壓荷載與預壓期尚需論證。根據滬嘉東延伸段與滬寧高速公路的應用結果，粉噴樁處理地基仍需要一定的預壓期。預壓荷載分超載、等載與欠載三種類型。超載預壓是減少工后沉降的有效方法，對于天然地基及砂井處理地基，應盡可能采用超載或等載預壓形式。在滬嘉高速公路修建時，不少路段因工期緊，預壓荷載達不到等載要求，因而工后沉降較大，即使某些2.5m以下高度路堤也不例外；莘松高速公路普遍采用等載預壓，預壓期保持1年以上，因而工后的沉降量相對滬嘉而言要小，個別路段因預壓期不夠，工后沉降較大；滬嘉東延伸段工程對4～4.5m高度粉煤灰路堤采用超載預壓，預壓時間為9個月，工后一年半的沉降量小于5cm，張涇河橋與桃浦河橋兩側橋接坡路堤由于預壓時間短，工后沉降達10cm。對于粉噴樁處理軟基，較普遍的觀點是沉降能很快穩(wěn)定，預壓荷載不強調等載或超載。然而在滬嘉東延伸段工程中，粉噴樁段路堤荷載采用欠載預壓，預壓時間僅4個月，4.2m高粉煤灰路堤工后一年半沉降達15cm?？梢?，無論是砂井處理或者粉噴樁處理，保持等載是必要的。預壓期的確定比較復雜，一方面要考慮工后沉降技術標準，另一方面又要現實地考慮工期太長，確定施工期沉降穩(wěn)定的標準非常必要。從高速公路建設的實際情況看，滬嘉高速公路建設期3.5～4年，路堤預壓期3個月到2.5年；莘松高速公路建設期5年多，路堤預壓期為一般在14個月；滬嘉東延伸段工程建設期2年，路堤預壓期4～9個月；滬寧高速公路工程建設期3.5年，路堤預壓期6～9個月，究竟預壓多少時間較為合理呢?下面就等載預壓作一簡要分析。當地基處理方式選定之后，地基的沉降規(guī)律就基本確定。比如，當砂井的間距、長度、直徑、地基土類型選定后，地基固結規(guī)律就已確定，固結度僅與時間有關。表4中列出滬嘉、莘松等部分路段不同預壓時間的固結度、沉降速率及工后沉降，可以看出，當預壓時間達6個月時，沉降速率為0.35～1.61mm/d，工后沉降為17.8～62cm；當預壓時間達12個月時，沉降速率為0.2～0.53mm/d，工后沉降為13～29.3cm；當預壓時間達18個月時，沉降速率為0.11～0.32mm/d，工后沉降為8.5～22cm。要使工后沉降達到10cm的控制標準，預壓期需要2年以上，在路堤大于6m或地質條件差的路段預壓時間需2.5～3年。從沉降過程看，當路堤超過臨界高度時，沉降速率逐漸增大，滿載預壓一段時間后，沉降速率逐漸減小，沉降曲線上一般存在一個拐點，拐點之前，增加單位預壓時間減少的工后沉降量很大，拐點之后沉降速率逐漸變小，增加單位預壓時間減少的工后沉降量逐漸減小，因此預壓時間至少應超過拐點。拐點實際上是沉降速率變化最大的位置，部分路段拐點時間見表4。達到拐點的時間一般要4～13個月，地質條件好，達到拐點時間短，反之則長。不同預壓時間的沉降速率及工后沉降量

表4滬嘉莘松滬寧位

置1+0301+5411+3301+36019+73520+52019+600路

堤

高

m3.373.22444.27.46.7沉降

速率工后

沉降沉降

速率工后

沉降沉降

速率工后

沉降沉降

速率工后

沉降沉降

速率工后

沉降沉降

速率工后

沉降沉降

速率工后

沉降6

個

月0.6118.40.4417.81.8511.61620.3519.30.8155.40.53312

個

月0.2913.30.20130.5250.5329.30.215.30.35290.352418

個

月0.148.30.118.50.318.60.322.20.1813.20.2019.40.3219拐

點691313545地

基

處

理砂井超

載打穿天然

粉煤灰等載砂

井未打穿等載砂井

未打穿欠載粉煤

灰粉噴樁

5m未穿表

層11m硬土欠載粉煤

灰粉噴樁

0m未穿表

層10m硬土天然地基注：①沉降速率單位，mm/d。②工后沉降單位，cm。③拐點為滿載后月份。由此來看，要使工后沉降量滿足或接近10cm的標準，等載預壓1.5年是完全必要的，在地基條件較差或路堤高度較低(小于3m)時，預壓時間可減少為1年，而地基條件較差或路堤高度較高(大于6m)時，預壓時間應增加到2年以上。按沉降速率達到0.1～0.2mm/d作為路堤穩(wěn)定和施工面層的依據是符合地基沉降規(guī)律的。在等載預壓條件下，工后沉降達到10cm的控制標準也是可能的。爭取合理的工期，予以合理的施工組織，確保必要的預壓期，是降低工后沉降最經濟的措施，3.4橋頭接坡軟基處理長度應與路堤高度、地基條件及工后沉降相結合橋接坡軟基處理長度取多少，沒有一個明確的選擇標準，多數路段以處理50m作為標準。從理論上講，軟基的縱向處理長度首先應保證減少工后沉降的需要，其次要確保道路縱向線形的流暢。從實際情況來看，橋接坡路堤預壓期普遍較短，工后縱向沉降造成橋接坡段路面產生一個凹槽段，其縱向長度一般在30～50m，在路堤高度大于5m時，影響長度可達80m，盡管產生這一現象的原因較多，但凹槽段的長度與形狀變化不大，產生最大沉降處一般距離橋臺10～15m，在搭板的端部存在較大的折點。從工后加罩改善路面線形的實踐來看，工后沉降較小的橋接坡罩面長度在20～30m左右，工后沉降在10～20cm范圍內的橋接坡罩面長度50～60cm左右，工后沉降超過20cm的橋接坡罩面長度在80～100m不等。由此看來，橋頭接坡段軟基處理的長度也應按路堤高度、地基條件及工后沉降等因素綜合考慮，一般路段路堤高度在5m以下時取50m還是較為合理的。橋頭接坡段軟基處理是否有必要設置長度漸變或間距漸變的過渡形式，應根據地質條件來定。對于軟土較厚的地基，工后沉降較大，有無過渡段不會反應在路面線形的變化，而對于處理深度能打穿軟土層，工后沉降較小的情況，有必要設過渡段。事實上當路堤達到一定高度后整體剛度較大，地基條件變化反應到路面上也是平滑過渡的。3.5路面橫坡應增大0.5～1%作為預留坡度不處理地基及砂井處理地基，路堤斷面沉降呈現鍋底狀，而粉噴樁處理后，斷面沉降變得較為平緩。根據滬嘉、莘松等高速公路觀測成果，路面橫坡改變隨著時間與沉降的增大而增大。橫坡與沉降成曲線關系，沉降小于100cm時，曲線斜率較大，超過100cm時，曲線斜率變小。當路堤高度大于6m或當地基條件較差，路堤總沉降為120～160cm，若工后沉降為30cm時，通車后橫坡變化約0.5%，而路堤高度在4～5m左右時，總沉降量一般為70～100cm，若工后沉降為30cm，通車后橫坡變化約0.7%，而路堤高度在4～5m時，總沉降量一般為70～100cm，若工后沉降為30cm，通車后橫坡變化約0.7%，滬嘉高速公路工后8年的路面橫坡變化一般在0.3%，少數路段達0.5%。可見，在施工時對路面橫坡增大0.5～1%，工后沉降引起橫坡變化后，仍能滿足設計要求。3.6關于地基沉降規(guī)律及最終沉降推算地基總沉降的推算方法有雙曲線法、指數曲線法、對數曲線法等，曾有不少文章探討過上海地區(qū)最終沉降量采用何種方法較為合理，從推算的結果看，對數曲線法最大，雙曲線法次之，指數曲線法最小。從滬嘉高速公路工后沉降觀測資料來看，沉降與時間不完全呈單對數關系，在單對數圖中曲線尾部略微逐漸變平，說明用單對數曲線預測工后沉降略微偏大，可用雙曲線推算；日本的觀測資料表明沉降與時間呈單對數關系，杭甬高速公路沉降曲線不完全呈單對數關系，但與對數曲線較為接近。從地質條件來看，日本的條件最差，杭甬的條件次之，滬嘉的條件相對較好，這說明地質條件越差，曲線越接近對數曲線。實際上，對數關系反映了地基的流變特性，這是軟粘土固有的工程特性。3.7關于砂井與粉噴樁布樁間距的設計間距設計是砂井與粉噴樁地基處理設計內容之一。砂井間距受地基固結度控制，根據滬嘉和莘松的試驗結果，砂井間距大于4.5m后排水固結的作用已不明顯，滬嘉的經驗是，間距為3m與1.5m的布置方式能達到大致相等的固結效果，并且布樁間距越密，總沉降量也越大，同不處理地基相比較，砂井處理后可增加10%左右的沉降量，從沉降過程看，增加的該部分沉降是在施工預壓期內產生的，并不對工后沉降產生影響。因此上海地區(qū)可視具體地質條件，選用1.5～3.m布樁間距。粉噴樁布樁間距受面積置換率控制，從樁長范圍內復合體的模量來看，樁間距越小，模量越高，該范圍內壓縮量越小，但從路堤總沉降量來看，樁間距從1.4～1.6m之間變化，相應的面積置換率從0.1～0.05m之間，總體沉降變化不大，只是樁長范圍內與樁端以下壓縮量的相對比例發(fā)生了改變，樁距為1.4m時，樁長范圍內壓縮量占總沉降量的10%，而樁距為1.6m時，樁長范圍內壓縮量占總沉降量的40%，從粉噴樁處理后總沉降量減少方面來看，基本能減少20～30%，樁間距變化并不產生總沉降較大的改變，粉噴樁間距通常采用1.5m尚有潛力可挖。3.8關于路堤臨界高度上海天然地基在低路堤(小于2.5m)作用下總沉降量不大，且沉降可很快穩(wěn)定。根據莘松的經驗，當填土在1.8m高時，經15個月預壓，沉降穩(wěn)定在10cm以內，填土高度在2～2.3m時，在兩年時間內沉降穩(wěn)定在15～20cm，曲線較平緩，因此莘松提出2.3m作為最佳填土高度，在此高度范圍內無需地基處理。滬嘉的沉降資料表明，路堤高度在1.5m以下時，工后沉降僅3～4cm，路堤高度在1.9～2.7m時。工后沉降為8～11cm，大都滿足或者接近工后10cm的控制標準，對路堤高度達到3m的橋接坡(如馬陸壙橋)工后沉降為14.1cm，略超過10cm。從地質條件來看，滬嘉比莘松好，不處理地基的臨界高度也略有變化，一般2.5m作為一個平均的臨界路堤高度還是比較恰當的。粉噴樁處理后地基也存在“臨界路堤高度”。對存在這一高度的原因不少學者作過分析研究，筆者認為地基的超固結特性應是主要原因。地表以下5～10m范圍內的土處于超固結狀態(tài)，并且天然地基臨界高度荷載與地基土先期固結壓力相吻合。粉噴樁處理地基存在這一現象與天然地基有較大區(qū)別。樁土作為實體基礎，當路堤高度達到臨界時，實體與地基側向摩阻力達到極限，樁尖產生刺入變形，樁尖以下淤泥質軟土變形量較大，從而開始出現沉降量增大的趨勢。根據滬嘉東延伸段實測沉降資料，當路堤高度達3.5～3.8m時沉降量較大幅度增加，這說明粉噴樁處理后對3.8m以下高路堤可較大幅度減少總沉降量，從而也較大地減少工后沉降，但實際上對這樣高的路堤采用粉噴樁處理并不經濟。3.9加筋橋臺技術可消除“三孔”跳車現象高速公路汽孔、機孔和人孔(三孔)這三類橫穿通道是引起跳車的主要構筑物，其數量在高速公路橋涵通道中占有相當高的比例。雖然這些通道接坡路堤高度較大中型橋涵低，從滬嘉運營期的養(yǎng)護情況看，不少“三孔”跳車現象嚴重，需進行多次罩面處理。鑒于這種情況，在滬嘉高速公路東延伸段首次對古宗路汽孔和孟古路拖孔采用加筋土橋臺技術，徹底解決了因差異沉降而引起的跳車問題，通車3.5年，兩座通道無行車顛簸感覺，兩座通道工后沉降曲線，可以看出，古宗路汽孔兩側路堤與橋臺同步沉降，孟古路拖孔加筋橋臺下沉較大，兩側路堤下沉較小，這是由于兩側進行過超載預壓，而加筋土橋臺未預壓過的緣故。盡管如此，行車無任何跳車感覺。事實證明，加筋土橋臺技術是解決“三孔”跳車的一種可行方法。重要的是確?！叭住钡膬艨?。4結束語縱觀上海高路堤軟基處理10多年來的研究過程，圍繞解決路橋連接處跳車現象，已先后嘗試運用了砂井(包括塑料排水板)、粉噴樁、鋼渣樁、超載預壓、超載砂井聯合預壓等多種方法，從采用單一地基處理技術走向因地而易，各種方法綜合使用。地基處理不可能完全消除工后沉降，路堤高度是影響工后沉降的重要因素，地基條件是影響地基處理效果的主要因素，在軟土層厚度能打穿的情況下，應堅決打穿以充分發(fā)揮砂井或粉噴樁的作用，在軟土層較厚的情況下，應采用超載預壓加砂井聯合處理方法，在路堤高度不大的地段可采用超載預壓不處理地基辦法，加筋土橋臺技術是解決“三孔”跳車現象的有效方法，應該推廣。彈簧土彈簧土是指因土的含水量高于達到規(guī)定壓實度所需要的含水量而無法壓實的粘性土體；當地基為粘性土且含水量較大，趨于飽和時，夯打后地基踩上去有一種顫動的感覺，故名叫彈簧土。彈簧土的處理方法一般是翻土降低含水量，鋪碎石或打石樁，摻灰土吸水等。簡介：根據軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置，可采用表層處理法、置換法、加載法、豎向排水法四種方法進行軟基處理。本文介紹了這四種方法的設計思想和注意事項。關鍵字：公路,軟基,處理,方法

\o"上一頁"\o"第1頁"[1]\o"第2頁"[2]\o"第3頁"[3]\o"第4頁"[4]\o"下一頁"道路軟基處理王葆茜摘要：根據軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置，可采用表層處理法、置換法、加載法、豎向排水法四種方法進行軟基處理。本文介紹了這四種方法的設計思想和注意事項。關鍵字：公路軟基處理方法道路軟基處理盡可能早期進行，有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩(wěn)定后方可進行填土施工。下面介紹軟基處理的四種方法：1表層處理法表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設或增添材料等辦法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業(yè)；同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法，砂墊層法，敷設材料法，添加劑法等等。1.1表層排水法對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應回填透水性好的砂礫或碎石。設計、施工注意事項①溝槽的布置溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的變化；不使來自四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土；溝槽的間隔要盡可能加密，以增大排水能力，即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。②溝槽的構造溝槽尺寸一般取寬0.5m，深0.5～1.0m。填土之前在溝槽內用透水良好的砂（砂礫）回填成為盲溝?？v向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖，橫向盲溝一般間距10m～15m布置。溝槽內埋設多孔排水管時，必須用優(yōu)質反濾層加以保護。1.2砂墊層法對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上敷墊0.5～1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位；在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。1.2.1設計如采用機械施工，在確定砂墊層厚度時，應考慮機械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等。表1為砂墊層標準厚度。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經濟的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長，預計有多處地下水滲出時，若僅用山砂作砂墊層，不能獲得充分排水效果，應采用設置盲溝，砂墊層內的排水距離宜短不宜長。1.2.2施工砂墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業(yè)一般采用自卸汽車與推土機聯合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋，就有可能妨礙側向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。1.3敷墊材料法對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。設計、施工注意事項①應注意地基表層強度，施工機械重量，以及填土荷載大小和寬度等，據以選用合適的敷墊材料。②施工機械通過區(qū)域，使局部地段產生較大的拉壓力，應作特別的補強。③敷墊材料四周應超過填土邊緣，端部卷入填土內，上面用填土壓緊。④在特別軟的地基上進行第一層填土時，可使用放置干筏上的手搖傳送帶撒鋪，有時也用皮帶拋射式撒砂機撒鋪。⑤第一次撒布厚度應盡可能薄些，并要求用透水性好的河砂為材料。含礫石時，要注意不使其損壞敷墊物。1.4添加劑法對于表層為粘性土時，在表層粘性土內滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結的效果。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現場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產生團粒效果外，對被固結的土隨著時間的推移會發(fā)生化學性固結，使粘土成分發(fā)生質的變化，從而促進土體穩(wěn)定。設計、施工注意事項①生石灰消解程度的判斷生石灰消解過程伴隨體積膨脹，在此期間進行碾壓，不可能獲得預期效果。因此在固結時要掌握發(fā)熱溫度、準確判斷消解結束時間。②添加材料的配比設計添加材料的適當劑量，要根據所處理的土質，施工方法和試驗配比的結果來決定。一般有改良土、石灰土、水泥穩(wěn)定土較為常用。改良土是利用現場地基土摻石灰（一般含灰6％）后再次利用，其施工方便、造價低；石灰土是用黃土摻石灰（一般含灰10％～12％）后使用，其造價較改良土要高；水泥穩(wěn)定土是用黃土摻水泥（一般含水泥3％～5％）后使用，其造價較貴，在秋、冬季雨天施工時，工期短時不得已采用，其優(yōu)點是不需太長的養(yǎng)生時間，就可使地基固化板結達到施工要求的強度。③固結與養(yǎng)生用水泥或熟石灰處理，在拌和一結束即產生固結。用生石灰處理，從拌和時的初步碾壓到生石灰消解結束，要進行二次固結，若強度足夠可不必養(yǎng)生。但因土質或施工條件不同，被處理過的土質強度增長也各不相同，大體上以養(yǎng)生一周后的強度為所要求的固結強度。2置換法本法是以優(yōu)質土置換軟弱土，確保填土穩(wěn)定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強制置換。其施工都比較容易，多數情況下能在短時間內達到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優(yōu)。置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須進行充分壓實。3加載法加載法是為了預先促進軟土地基沉降，增加地基強度，以防止設置在填土上或鄰接填土的路面和構造物或者埋入填土內的構造物發(fā)生有害沉降而導致破壞。促進地基固結沉降的方法有：在地基上增加總壓辦法；減少土中的間隙水壓提高有效應力法等。前者用填土荷載時，一般為填土加載法，后者又可分通過井點，豎井等的降低地下水法和在地表面鋪砂，覆蓋不透水膜使之形成真空，依靠大氣壓力加載來促進固結的大氣壓加載法。采用填土加載法時，須注意地基的穩(wěn)定狀態(tài)。而降低地下水法和大氣壓加載法則不必擔心地基遭到破壞，但受到地基適應性的限制且工程費用大，一般不采用。上述方法，都很少單獨采用。3.1填土加載法3.1.1方法與原理已完成設計填土（荷載qf）時，其全部垂直力為Po＋ΔPf＝P1,由此引起的沉降量為S1。加載后經Δt時間，固結度為U，又從圖1b知沉降量為S1U，通過固結沉降過程時間t以后的殘余沉降量為ΔS1。當增加Δqs的超載時，全部垂直應力為P0＋ΔPf＋ΔPS＝P2，由此引起的沉降量為S2，加載經過Δt時間的度固結為U，沉降量達到S2U。此時如把Δqs荷載卸除，對于qf（m）來說即達到了U＋ΔU的固結度，換句話說，原只能達到U的固結度，由于超載Δqs經Δt時間，增加了ΔU的固結度。不過實際加載不會瞬時完成，卸荷后又會產生一定膨脹，對已經增長的固結效果有些喪失。假如加載Δqs及荷載時間選擇恰當，經t時間后的殘余沉降量如圖1b所示，有可能從ΔS1減少到ΔS2。設計施工注意事項采用本法的主要目的是使鋪裝完成后路面殘余沉降量控制在允許值以內。所以它與載荷重量、放置自沉時間、固結層厚和沉降時間曲線，及荷載設計、允許工期等有關。①本法施工以不損傷支承荷載的地基穩(wěn)定為宜。對難以保證穩(wěn)定或加載重量很大時，應考慮與豎向排水井法或緩速加載法并用。②如果僅為了處理沉降，可選擇超載重量，且作長期放置自沉，其效果較好。③由于沉降--時間關系一般是難以預測的，所以在施工時應進行全面的動態(tài)觀測，隨時注意防止地基的破壞，根據所獲得的觀測資料，確定卸載后的殘余沉降量和卸荷時間。3.2降低地下水法本法適用于上部，中間部位有砂層分布的地基，但粘性也仍然有效。本法的特點是與軟土層深度無關。原理設位于地下水位以下Z處的垂直總應力為P，有效應力為P0′則P0＝P＋YwZ一旦使地下水位降低△Z，水壓分布發(fā)生變化，地下水面以下的壓實有效應力為P1′則P1＇＝P＋Yw（Z-ΔZ）YwΔZ為增加的有效應力。通?？梢哉J為，水位每降低1m，有效應力增加10kpa。如降低了的水位處，地基系由粗粒土組成，由于排水而使土的單位體積重量減小，于是P也變小，效果也就有所降低。設計施工注意事項①砂層的透水系數②使用井點時，理論可抽水深度為10.3m，但考慮水頭損失和動力關系，能夠降低水位的最大值約5.5～6.0m左右。③鄰近有水源（河、池、?；驕希r，需要抽水的量增多。④降低地下水位，如對抽水區(qū)以外地域及沿線有損害時，為了既隔斷對四周的影響又達到降低地下水位的效果，可在施工區(qū)間打入鋼板樁圍護。⑤因為需在整個固結期內降低地下水位致使經歷時間長，機械費用高。4豎向排水法在粘性土地基中設置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進地基排水固結，增加抗剪強度。由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種。4.1砂井排水法砂井排水法根據砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質的粘土地質最為有效；對泥炭質地基效果稍差。粘性土層固結所需時間t與垂直方向最大排水距離D的平方成