公路軟土地基處理實踐

公路軟土地基處理實踐1,引言所謂軟土地基是主要指由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基，軟土地基易發(fā)生變形導致流土、管漏、液化，以至于結構整體沉降或局部沉陷，并導致結構的損壞、大大降低其使用性能。地基處理的目的是利用置換、擠密、排水、膠結、加筋、和熱學等方法對地基土進行加固，以改善壓縮層內一部分或全部地基土的強度、壓縮性、滲透性、動力特性和特殊土地基特性。2,目前常用軟基處理方法雖然軟基處理方法很多，但歸納起來有五大類，即：置換、排水固結、振動擠密、膠結和加筋（勁）等，細分起來約有70余種。較多的工程則選用常規(guī)的、傳統(tǒng)的方法，即置換、固結排水和振動擠密等法。其特點是技術可靠、經(jīng)濟適用、施工容易、效果顯著且不受時空限制，故得到推廣應用。公路軟基常用的處理方法如下：2.1,墊層處理法砂（礫）墊層適用于軟土層不厚，排水條件良好，且砂礫資源豐富、工期不緊的情況。砂（礫）墊層一般厚度為10-25CM，其基本原理是增加排水面，是軟土地基在構造物荷載作用下加速排水固結，提高軟土層強度，滿足穩(wěn)定性要求。砂礫墊層施工時應選用潔凈中、粗砂，含泥量≤5%，經(jīng)比較5CM以下的天然級配砂礫排水固結效果很好，施工時要適當灑水壓實，基礎施工前要觀察砂礫表層，若表層濕潤無松散即可進行基礎施工2.2,換填如果軟土層排水條件差，厚度不大于1M，土質為淤泥或含水量較高時，可將軟土層挖除一定厚度，換填滲水性好的材料如砂、礫石、片石、卵石等，并可參加一定劑量的水泥、石灰等，提高軟土地基強度，也就是我們經(jīng)常采用的換填石灰穩(wěn)定土，片石混凝土等方法，一般換填的厚度為30-100CM，石灰穩(wěn)定土時，白灰的劑量應不低于6%；摻加水泥的劑量應不低于4%。換填土相對來說造價高，但可以節(jié)省工期。這種方法是在深圳地區(qū)施工中經(jīng)常應用，同時相對來說在技術指標上也比較保守，置換法施工時最大的問題就是排水，尤其是在地下水水位高的地區(qū)，給施工造成了難度。2.3,盲溝就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。2.4,拋石擠淤當軟土層較厚，呈流動狀態(tài)，排水困難時，可采用拋石擠淤法。擠淤施工用料采用不易風化石料，片石尺寸以30～50CM為宜。拋投的順序應沿道路中軸線，由中間到兩邊，使淤泥向兩旁擠出。片石擠淤穩(wěn)定后，要鋪設一層砂礫反濾層，再進行基礎施工。拋石擠淤法施工簡單、迅速、方便，但施工地點最好料源豐富，同時施工時盡量按次序排布，防止由于拋石厚度不一致，形成不均勻持力層。2.5,排水固結加固法其機理是在軟基中設置袋裝砂井或塑料排水板，利用路堤重量分級加載，使軟土中的孔隙水排出后逐漸固結，路基因而產生壓密沉降，同時地基強度也有逐漸提高的一種方法。常用的兩種材料為：塑料排水板、袋裝砂井。2.6,土工織物加強法：采用編織式土工布和土工格柵，鋪設于軟基表面，可單獨使用，也可以聯(lián)合使用。更多的是在深層處理后鋪設，在地面先填以厚度為30cm中粗砂，以增加土工織物摩阻力，可充分發(fā)揮它們調整應力的作用。一般在鋪設時采用張拉施工，并將兩端錨固為佳。2.7,復合地基法2.7.1,加固土樁法加固土樁是用專用機械將軟土地基的局部范圍內的軟土用加固材料改良、加固與樁間軟肋土形成復合地基。通常用生水泥、粉煤灰、等作為加固材料，經(jīng)過物理化學作用在地基風華正茂樁柱，降低土中含水量，提高地基強度、減小沉降量。2.7.2,碎石樁碎石樁是利用一個產生水平方向振動的管狀設備，以高壓水流邊振邊沖，在軟弱粘性地基中成孔，在孔內分批填入碎石加以振密制樁，與周圍粘性土形成復合地基。此方法與排水固結法相比，加固期短、可以采用快速連續(xù)加載方法施工路堤，對縮短工期十分有利。2.7.3,粉噴樁、旋噴樁粉噴樁、旋噴樁它是用水泥（或粉煤灰等）作為固化劑，通過深層攪拌機械，在地下深層將水泥等漿液或粉體經(jīng)攪拌后所產生的化學固結和物理作用形成的樁體。并與樁周的加強土體形成復合地基，以增加地基承載力、壓縮模量和抗剪力，可承擔外部較大的荷載。它們具有施工速度快、加固深度大、效果好、對周圍環(huán)境污染少等特點，因而目前較多的用于公路結構物及結構物與路基過渡段地基處理工程，尤其是工期緊迫，要求限期通車的地段。3,地基處理實例3.1,工程背景某工程屬于舊道路拓寬改造，新路路幅寬52m,中心線位于舊有道路的排水邊溝外邊緣處。工程地質鉆孔沿新路中心線布置，每孔間隔為50m，沿道路橫斷面無補充鉆孔，地質勘察資料顯示路基情況良好，設計院未作軟基處理設計。承包商進場后，進行表土植被及垃圾土清理，發(fā)現(xiàn)道路1+730南側地基為淤泥，深度為3m左右，含水量大，淤泥上表面位于地下水位以下10cm～20cm，周圍有山水不斷滲出，開挖后立即成稀糊狀，波及區(qū)域界限明析為150m×30m。經(jīng)向當?shù)鼐用癫樵儯颂幵瓰橐霍~塘，由于土地被國家建設征用后，未進行任何處理，直接作為棄土場而填埋。3.2,軟基處理方案由于需處理的軟土層較厚,呈流動狀態(tài)，排水困難；且道路北側路床開挖出大量新鮮花崗巖，根據(jù)實際地質情況及現(xiàn)場施工情況，經(jīng)測算采用拋石擠淤方案最為經(jīng)濟，并可就地取材。具體處理措施：3.2.1,原地面處理：用挖掘機配合自卸汽車將地表腐殖土及建筑垃圾挖除清運至余土棄渣受納場。3.2.2,沿道路軸向從軟基端頭處全斷面進行拋填至另一端，注意填筑速度及控制標高；當標高距設計路床頂50cm時，停止拋石。3.2.3,在開山石上填筑30cm碎石，以填充、封閉開山石上孔隙，并用振動碾振動壓實；最后在上面鋪筑20cm石粉碴，并用振動碾壓實。3.2.4,在軟基與周邊土路床接頭處加設兩層土工格柵，使應力均布擴散。3.3,軟基處理施工質量控制3.3.1,材料質量控制，可通過隨機的抽檢試驗的方式進行，應達到以下要求：（1）填筑材料采用開山混合石料，塊石最大的粒徑不得大于50cm；（2）混合石料中的含細粒砂土（粒徑≤2cm）不大于10%；（3）石料必須級配良好，以便堤身填筑材料的干密度可控制在20kN/m3以上。3.3.2,拋填方法控制拋填必須采用“全斷面進占”的方法，要求頂寬度同步拋石推進。3.3.3,填筑壓實過程控制（1）碾壓工作應自路基邊緣向中央進行，一般碾輪每次重疊15～20cm，約