路基軟基處理方法

1換填墊層法當(dāng)軟弱土層厚度不很大時(shí)，可將路基面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強(qiáng)度較大的土或其它穩(wěn)定性能好、無侵蝕性的材料（通常是滲水性好的中粗砂）稱為換填或墊層法。此法處理的經(jīng)濟(jì)實(shí)用高度為2~3m，如果軟弱土層厚度過大，則采用換填法會(huì)增加棄方與取土方量而增大工程成本。通過換填具有較高抗剪強(qiáng)度的地基土，從而達(dá)到增強(qiáng)地基承載力的目的，滿足構(gòu)筑物對地基的要求。主要加固方法有換填、拋石擠淤、墊層、強(qiáng)夯擠淤幾種。墊層法根據(jù)材料的不同可分為砂（礫石）墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土（灰土、二灰）墊層。代表方法有砂墊層法及換填法。砂礫墊層：當(dāng)路堤高度小于極限高度的2倍，軟土層較薄，填筑材料比較困難，或雨季施工時(shí)，采用砂礫（砂）墊層，在填土與基底之間設(shè)一排水面，從而使地基在受到填土荷載后，迅速地將地基土中的孔隙水排出，加快固結(jié)速度，提高地基的承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。要注意控制填土速度，所用的材料為含泥量不大于5%的潔凈中粗砂,或最大粒徑小于5cm的天然級(jí)配砂礫。換填法：在軟土厚度不大于2m時(shí)，利用滲水性材料（砂礫或碎石）進(jìn)行置換填土，可以降低壓縮性，提高承載力，提高抗剪強(qiáng)度，減少沉降量，改善動(dòng)力特性，加速土層的排水固結(jié)。它的特點(diǎn)是施工工藝簡單，但費(fèi)用比較高。拋石擠淤：當(dāng)軟土或沼澤土位于水下，更換土施工困難，且厚度小于3m，表層無硬殼、基底含水量超過液限、路堤自重可以擠出的軟土之上，排水比較困難時(shí)，采用拋片石（直徑一般不小于30cm）擠淤的方法。從中部開始拋石，逐漸向兩邊延伸，擠出淤泥，提高路基強(qiáng)度。2深層密實(shí)法采用爆破、夯擊、擠壓和振動(dòng)及加入抗剪強(qiáng)度高的材料等方法，對地基深層的軟弱土體進(jìn)行振密和擠密的地基加固方法稱為深層密實(shí)法。適用于軟土厚度＞3m的中厚軟土的加固，分布面積廣的軟基加固處理，其加固深度可達(dá)到30m。通過振動(dòng)、擠壓使地基中土體密實(shí)、固結(jié)，并利用加入的具有高抗剪強(qiáng)度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相（氣相、液相與固相）部分，形成復(fù)合地基，達(dá)到提高抗剪強(qiáng)度的目的。主要加固方法：強(qiáng)夯法、土（或灰土、粉煤灰加石灰）樁法、砂樁法、爆破法、碎石樁法（振沖置換法）、石灰樁法、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁法）、粉噴樁法、旋噴樁法。代表方法有碎石樁法、強(qiáng)夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、粉噴樁法。強(qiáng)夯法：對于砂土地基及含水量在一定范圍內(nèi)的軟弱粘性土地基，可采用重錘夯實(shí)或強(qiáng)夯。它的基本原理是：土層在巨大的沖擊能作用下，土中產(chǎn)生很大的壓力和沖擊波，致使土體局部壓縮，夯擊點(diǎn)周圍一定深度內(nèi)產(chǎn)生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水（氣）順利排出，土體迅速固結(jié)。強(qiáng)夯后地基承載力可提高3~4倍，壓縮性可降低200%~1000%。其佳夯擊能：從理論上講，在最佳夯擊能作用下，地基土中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力，這樣的夯擊能稱最佳夯擊能。因此可根據(jù)孔隙水壓力的疊加值來確定最佳夯擊能。在砂性土中，孔隙水壓力增長及消散過程僅為幾分鐘，因此孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加，可根據(jù)最大孔隙水壓力增量與夯擊次數(shù)關(guān)系來確定最佳夯擊能。蘭海高速公路某滑坡體的堆積破碎泥巖堆積物厚度4~12M.從土樣的土工試驗(yàn)報(bào)告可知為低液限黏土含水量29.8~20.2,凝聚力13.8~12.2KPA,內(nèi)摩擦角13.8~20.2.擠密砂樁、碎石樁加固法：屬于復(fù)合地基的一種，當(dāng)軟土層較厚，換填處理比較困難，地基土屬于非飽和粘性土或砂土?xí)r，采用擠密砂樁或碎石樁加固法，可以使地基土密實(shí)，容重增加，孔隙比減少，防止砂土在地震或受震動(dòng)時(shí)液化，提高地基土的抗剪強(qiáng)度和水平抵抗力，減少固結(jié)沉降，使地基變均勻，起到置換、擠密、排水作用，防止地基產(chǎn)生滑動(dòng)破壞，提前完成沉降，減少沉降差。3排水固結(jié)法在軟土地基上加壓并配合內(nèi)部排水，加速軟土地基的排水，加快軟土固結(jié)的處理方法稱為排水固結(jié)法。適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)粘土及沖填等飽和粘性土地基。軟土地基在附加荷載的作用下，逐漸排出孔隙水，使孔隙比減小，產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個(gè)過程中，隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸擴(kuò)散，土的有效應(yīng)力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法：堆載預(yù)壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預(yù)壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。預(yù)壓處理：分為超載預(yù)壓、等載預(yù)壓和欠載預(yù)壓等，其施工工藝簡單，但工期較長，超載預(yù)壓的時(shí)間一般為6個(gè)月，通常與排水處理地基相結(jié)合使用。廣州市新窯南路道路工程就是利用堆載法加固軟土路基的.新窯南路道路工程起點(diǎn)為廣州大道K4+600,終點(diǎn)為北山村K11+700,全長約7KM.道路沿線地層結(jié)構(gòu)自上而下分別為:地殼硬殼包括松散狀雜填土，素填土和軟塑狀耕土,厚度為0.40~2.20;軟土層包括流塑狀淤泥和淤泥質(zhì)土,厚度為1.51~9.39,沿線厚度變化大;下伏層包括粘性土和砂層.堆載預(yù)壓時(shí)間從1995年到2003年，大約7~8年.袋裝砂井：對于軟土厚度大、路堤穩(wěn)定、填土高的軟土路基，采用袋裝砂井，可增加軟土豎直方向的排水能力，縮短水平方向的排水距離，加速軟土的強(qiáng)度。砂袋灌入砂后，砂井可采用錘擊法或振動(dòng)法施工。它的施工工藝復(fù)雜，費(fèi)用相對較高，所用的時(shí)間較長，可采用矩形或梅花形布樁。珠江地區(qū)某市公路的地質(zhì)勘探表明，地基土質(zhì)分布比較均勻，除表層1。0m左右耕植土外，接著為8.6m厚的高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度，高含粘性的超軟弱淤泥。第三層為厚約1.0m的貝殼粉砂土；第四層又為7.6m厚的淤泥質(zhì)粘土；以下分別是0.5m厚粘土和3.0m厚粉細(xì)砂。往下為擊數(shù)（SPT）大于19擊的含礫粗砂層，再往下土質(zhì)更好。地基土質(zhì)為20m左右深厚的淤泥含水量高達(dá)85.7%，十字板剪切強(qiáng)度僅4Kpa，且淤泥分布深度大致由前方向后方陸域傾斜，前淺后深，前方相對有利。在這樣大面積超軟弱的淤泥地基上筑路需作軟基深層處理，以防止施工期軟基沉降緩慢，引起工程完工后仍有較大剩余沉降量，同時(shí)不致因加載引起地基失穩(wěn)破壞。這一帶因軟基不當(dāng)而出現(xiàn)工程質(zhì)量或安全事故是較常見的就設(shè)計(jì)采用①7cm袋裝砂井加砂墊層堆載預(yù)壓排水固結(jié)進(jìn)行軟基加固，目的是通過打設(shè)砂井使第二、四層淤泥土排水固結(jié)后，土質(zhì)強(qiáng)度獲得提高、減少工程投產(chǎn)后的沉降，保證工程的正常使用，滿足工程設(shè)計(jì)要求。塑料排水板：排水原理與袋裝砂井相同，由于是工廠制作，它的質(zhì)量穩(wěn)定、重量輕、運(yùn)輸保管方便，施工工藝比較簡單，投入勞力少，費(fèi)用相對較低，并且滲濾吸水性好，具有一定的強(qiáng)度和延伸率，對土的擾動(dòng)小，預(yù)壓時(shí)間較長，在工程中得到廣泛應(yīng)用，但對于提高土層的抗剪能力不如袋裝砂井。化學(xué)加固法通過在軟土地基中加入水泥或其它化學(xué)材料，進(jìn)行軟土地基處理的方法稱為化學(xué)加固法。適用于處理砂土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粘土和一般人工填土，也可以在處理裂隙巖體及已有構(gòu)筑物地基加強(qiáng)中。水泥或其它化學(xué)材料注入土體后，與土體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，吸收和擠出土中部分水與空氣形成具有較高承載力的復(fù)合地基。主要加固方法：硅化法、粉噴樁、旋噴樁、注漿、水泥土攪拌法。硅化法：用水玻璃為主的混合溶液對軟土進(jìn)行化學(xué)加固的方法稱為硅化法，借助于電的作用進(jìn)行加固稱為電硅化法。它的特點(diǎn)是加固作用快，工期短，但造價(jià)較高，不適用于滲透系數(shù)太小的土。旋噴樁：旋噴樁可分為粉體噴射樁、高壓噴射注漿法等。對于強(qiáng)度低、壓縮性高、排水性能較差的軟土，采用灰土樁（水泥土樁、石灰土樁、二灰土樁等）與地基組成復(fù)合地基，大部分荷載由樁體承受，從而提高地基承載力，減少工后沉降。它的施工工藝比較復(fù)雜，需要配置專門的旋噴設(shè)備。利用粉噴樁施工造價(jià)較高，處理效果可靠，適用土層范圍廣。加固路基法通過在路基中埋入高強(qiáng)度、大韌性的土工聚合物、拉筋、受力桿件或柴（木）梢排等方法加強(qiáng)路基的自身強(qiáng)度，增加抵抗地基變形沉降的能力。適用于軟弱巖體、土體中的路堤與路塹。主要加固方法：加筋土路基、土工聚合物、土釘墻、土層錨桿、土釘、樹根樁法、柴（木）梢排法。加筋路基法（土工布或土工格柵法）：對于沉降量不大的路堤，高路堤填土適當(dāng)采用土工布?jí)|隔，限制了軟基和路基的側(cè)向位移，增加了側(cè)向約束，從而降低應(yīng)力水平，加強(qiáng)了路基剛度與穩(wěn)定性，提高了路基的水平橫向排水，使荷載均布。采用土工布覆蓋攤鋪，既提高路基剛度，也使邊坡受到維護(hù)，有利于排水，增加地基穩(wěn)定性。樁架支擋法（柴木梢排）：用柴木梢扎排，鋪于路基底面，以擴(kuò)大其承載作用，保持路基穩(wěn)定，適用于交通量不大，且柴木梢豐富的地區(qū)，高等級(jí)公路中不宜采用。其它加固方法除了上述軟土路基處理方法外，比較常用的還有樁基、沉井、側(cè)向約束法、反壓護(hù)道法。樁基與沉井常用于在軟土地基中建設(shè)重要構(gòu)筑物（橋梁、大型涵洞等）的基礎(chǔ)中，根據(jù)軟弱土層的厚度其下承層土質(zhì)情況，樁基設(shè)計(jì)可分為柱樁與摩擦樁兩種。常用的樁基有鉆孔樁、挖孔樁、管樁、木樁。反壓護(hù)道法：當(dāng)軟土和沼澤較厚，路堤高度不超過極限高度的2倍時(shí)，路堤兩側(cè)填筑適當(dāng)厚度和寬度的護(hù)道，在護(hù)道附加荷載的作