软土路基专项施工方案

01 近年来，我国高等级公路建设事业发展迅速。由于高速公路一般采用全封闭、全立交, 路基填土高度较大, 有时甚至高达8m 以上，其对路基就有很高的要求。如：在公路使用年限内，普通路段的工后沉降应小于3 0 c m ，路桥结合处的工后沉降应小于1 0 c m ；过渡段沉降坡差应小于 2%。如果是高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道所处的软土环境，都会给高速公路带来不同程度的危害。而高速公路路堤高度大多超过软土填土极限高度,此外，软土在大交通量,重载车辆的作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也比较严重。为了满足软土路基的沉降要求和路堤的稳定性，我们必须对软土路基进行处理。1 软土地基的特性分析什么样的地基属于软土呢？国内外的经验是,一般把高速公路路基具有:标贯击数小于4 、无侧限抗压强度小于50kPa、含水量大于50% 的粘性土或标贯击数小于10、含水量大于3 0 % 的砂性土，都看做软土。软土地基一般具有以下一些特性：⑴天然含水量比较高。软土的天然含水量常常大于液限, 超过3 5 % ；相对含水量(W/WL)大于1.0。软土的饱和度接近100%,有时大于100%。⑵强度指标比较小。在具体指标上，软土的快剪凝聚力小于10kPa,快剪内摩擦角小于5°；固结快剪的强度指标略有提高,凝聚力小于15kPa;内摩擦角小于10°。⑶压缩性强。软土的压缩系数大, 通常大于1 0 M P a - 1 。⑷软土的灵敏度高。其大都常介于2 ～10 之间, 有时大于10。⑸天然孔隙比大。一般都大于1 . 0 。⑹粘粒含量高。具有上午塑性指数大；⑺渗透系数小。其一般小于1 0 - 6 c m /s。2 软土路基的沉降与稳定性分析软土路基的沉降和稳定性，在一定程度上就决定了软土路基的处理方法。而沉降是软基面临的主要问题。实践表明, 软基的沉降量、稳定性与填土高度有着密切的关系。就路基的稳定性而言,如果施工期的安全系数取1.10,运行期的安全系数取1.25,在不处理的情况下, 填土高度可达5 . 5 m , 总沉降为65cm。为了满足路基的沉降要求必须选择合适的处理方法。对于普通路基,预压180d 后的最大填土高度为3 . 7 m ；可采用塑料排水板处理,处理深度为13m 时的最大填土高度为6 m , 处理深度为2 5 m 时的最大填土高度为9m。要兼顾到路基的稳定性, 应采用13m 深的塑料排水板进行处理。3 软土路基处理的一般原则对高速公路的软土路基进行处理，应按照这样的原则:先考虑不处理的可行性,再考虑浅层处理, 最后考虑深层处理。软土路基处理方法很多,归纳起来有五大类,即:置换、排水固结、振动挤密、胶结和加筋等, 细分起来约有七十余种。具体的处理的原则主要分为两类:一是尽早用堆载预压,不作深层处理,以自然沉降逐渐达到路基稳定。这是一种简单也最经济的方法,但在我国高速路基本建设中由于资金、工期等的限制,一般情况难以实现；二是)在施工工期紧迫,时间有限的情况下, 除非个别低路堤地段高度在临界高度以下,可不作地基处理。桥梁采用基础处理,其余软土都需采用不同方法，要注意做好多种方案的优选工作。4 软基处理方案评价4.1 浅层处理方案浅层处理方案的具体内容是，在软基表面铺设砂、网格、土工布、柴束等透水材料,增加软基的排水能力,加速软基排水固结。铺垫层的厚应视路堤高度、软土厚度及其压缩性而定,一般为30cm～80cm 施工时应在路基两侧先挖边沟排水,清除浮土,避免扰动软土面, 严格控制填筑速率, 确保路基的稳定。4.2 深层处理方案4.2.1 深层排水处理法这个方案的机理是，在软基中设置袋装砂井或塑料排水板,利用路堤重量分级加载,使软土中的孔隙水排出后逐渐固结,地基因而产生压密沉降,同时地基强度也有逐渐提高的一种方法。深层排水包括塑料排水和砂井排水。深层排水常与砂沟、砂垫层和土工布配合使用, 效果理想。采用塑料排水板处理后的软基经预压后,软土的结构发生变化,强度得到提高。塑料排水板的间距较小, 处理效果比较明显,加大处理深度的处理效果不如缩小间距的处理效果。正三角形(梅花形)排列的塑料板的处理效果比正方形排列的处理效果好。对于有硬壳层的软基, 塑料排水板的间距小会破坏硬壳层的刚度,加大总沉降量,因此,塑料排水板的间距一般以1.0m～1.5m为宜，需要我们认真掌握的。4.2.2 土工织物法这个方案的机理是，采用编织式土工布和土工格栅,铺设于软基表面,可单独使用,也可以联合使用。更多的是在深层处理后铺设,在地面先填以厚均30cm 中粗砂,以增加土工积物摩阻力,可充分发挥它们调整应力的作用。一般在铺设时采用张拉施工, 并将两端锚固为佳。土工织物能增加软基的稳定性,减少路基基底不均匀沉降,同时能尽量减少总沉降量。4.2.3 复合地基法复合地基(CompositeFoundation),这主要是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。基体和增强体的刚度(或模量)不同,在刚性基础下两者共同分担上部荷载并协调变形。由于考虑了桩土的共同作用问题,这无疑这较之荷载由桩体来承担要经济、合理。( 1 ) 粉喷桩、旋喷桩处理。这个方法是用水泥(石灰或粉煤灰等)作为固化剂,通过深层搅拌机械,在地下深层将水泥等浆液或粉体经搅拌后产生化学和物理作用后形成的桩体,并与桩周的加强土体形成复合地基,以增加地基承载力、压缩模量和抗剪力, 可承担外部较大的荷载。这种方法具有施工速度快、加固深度大、效果好、对周围环境污染少等特点,因而目前较多地用于公路结构物及结构物与路基过渡段地基处理工程, 尤其是工期紧迫, 要求限期通车的地段。( 2 ) 碎石桩处理。这个方法是利用振冲器,在高压水流下边冲边振在软土中成孔,并分批在孔内充填碎石形成桩体,与挤密土体成为复合地基。一般来说, 复合地基具有以下作用: 桩体作用、垫层作用、挤密作用、加筋作用。复合地基中加固区宏观地可视作一复合地体,其力学性能比原天然地基好,强度指标、复合模量都比天然地基的高。处于荷载作用之下,复合土体能起到均匀应力,增大压力扩散角,减小加固区下卧层土体中应力的作用,这对提高地基承载力,减小地基沉降量是有利的。5 结语总之，在对高速公路软土路基进行处理过程中，我们应在充分认清软土工程性质的基础上，选取最合理的处理方案。参考文献[1] 张玉梅.高速公路软土路基处理方法的分析[J].山西建筑，2003(6）.[2] 冯光愈,程展林,鄢重新，高速公路软土地基处理研究.长江科学院院报,1996

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