高等级公路软基处理

高等级公路软基处理（精选十篇）

高等级公路软基处理 篇1

公路软土是指饱和软粘土,不包括饱和砂性土或可液化土。选择天然含水量W、天然孔隙比e、天然抗剪强度(不排水剪切强度)三大特征指标来反映软土强度低、压缩性高的特点,并作为鉴别软土的特征指标。

软基按成因可分为海洋沿岸沉积、内陆湖盆地沉积和河滩沉积三大类。淤泥、淤泥质粘土等软土层,呈流塑状态,具有高压缩性,大孔隙比,高含水量,极低抗剪性,极低承载力及中等灵敏性的特性,必须进行地基加固才能达到路基设计要求。

二、软基常用的处理方法

高等级公路路堤软基处理,不仅是为了提高地基强度,增加地基稳定性,更是为了有效降低软基总沉降量,控制工后沉降量和工后不均匀沉降量,结合实际施工中软基的处理,对解决软土地基的稳定性和控制工后沉降等处治措施作一介绍和分析。

1、垫层及浅层处治

目的是增加地表强度,防止地基产生局部剪切变形,适用于软土层厚度小于3米。

垫层:

路基底下设置透水垫层,及时排除地基中的孔隙水。垫层厚度一般为30-50cm,可采用中、粗砂砾,砂砾垫层宽度应宽出路基边脚0.5m-1.0m,两侧端以片石护砌或采用其他方式防护。

浅层换填:

挖除软土层换填宕渣等透水性好的材料。一般适用于路堤填筑高度较小,软土层较薄路段。

浅层拌和稳定剂处治:

稳定材料采用生石灰、消石灰、水泥、石灰粉煤灰或其他固化剂,掺入软土表层,就地拌和并压实,以改善地基的压缩性和增强软土地基的强度。

2、反压护道

反压护道法适用于用地不受限地段,目的为增加路基稳定性,反压护道的高度一般为路堤高度的一半,宽度通过稳定性验算确定,反压护道只能增加路基的稳定性,但不能减小路基的沉降量,反而会增加沉降,施工中应确保有足够的沉降时间,同时应计算沉降量是否符合要求。

反压护道施工一般应与路堤同时填筑;分开填筑时,必须在路堤达临界高度前将反压护道填筑好。

3、土工合成材料处治

土工合成材料一般采用土工格栅或土工布,具有材质轻,整体连续性好,老化慢,变形小,抗拉强度高,耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好,施工方便以及能与土很好结合等特性。路基中布置,可使沉降均匀,并减少沉降。土工合成材料处治路堤一般不受地质条件的限制,但地基土越弱其作用愈明显。

4、排水固结

排水固结是软基处理的主要方法之一,本地区主要采用塑料排水板结合堆载预压的固结排水处理措施。处理深度在20m以内,当H<15m,板厚t采用0.4mm;当H>15m,板厚t采用0.45mm。

塑料排水板+堆载预压法效果的关键是能否满足允许工后沉降的要求,能否准确确定超载预压的高度及预压期。

5、水泥粉喷桩

水泥粉喷桩是粉体喷射搅拌法的一种,使得地基在给定的外荷载作用下产生的总沉降量减少,并提高地基的承载力,减少工后沉降。一般用在桥头或箱涵等对工后沉降要求较高的路段。该法控制沉降的效果较好,处理深度在15m以内,桩的排列可按梅花形、正方形或长方形布置。粉喷桩适用于加固软弱地基如淤泥、淤泥质土和地基容许承载力小于120kpa的粘土、粉质粘土及粉土等。

(1)加固原理

水泥粉喷桩加固原理是以水泥为固化剂,利用特制的深层搅拌设备,在设计深度原位强制将喷出的粉状固化剂与软土充分拌和均匀,通过一定的时间过程,水泥吸收软土中的水分并与土颗粒间的一系列物理化学作用,固化硬结成均匀的水泥柱粉喷桩体。水泥粉喷桩与桩间土组成复合土层,改善并提高天然软土地基承载力,使之成为优质的地基。

(2)水泥粉喷桩加固软基的优点

A、加固效果明显,不需预压既可获得较高的复合地基承载力及变形模量,同时,又可缩短工期。

B、经过复合地基的静荷载试验对比,水泥粉喷桩处理后的复合地基承载力较混凝土灌注桩低,比碎石桩复合地基高,比天然地基承载力高得多,由此,水泥粉喷桩非常适合处理桥头和箱涵地段软土地基。

C、地基加固时不需要向地基注入附加水分,相反能吸收地下水,因此加固地基的早期强度及后期强度均有提高。

(3)水泥粉喷桩的施工

粉喷桩一般应选择天然承载力较高的地层作为持力层,但当桩具有一定的长度时(一般大于8m),则桩端持力层对单桩承载力影响很小,对桩端持力层选择要求不很严格。

三、结束语

软基处理方法还有很多,如强夯法、碎石桩法、抛石挤淤、降水预压法、水泥搅拌桩法、预应力管桩法、真空预压法等,随着技术的进步和工艺的改进,还会有更多的软基处理方法出现。在软基处理方法的选择方面,应对加固方法的适用情况、加固效果、埋置深度和工程造价等进行综合考虑,确定合理的处治方法。

参考文献

[1]《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ 017-96

高等级公路软基处理 篇2

论文关键词：公路软基处理研究发展展望

论文摘要：对现阶段我国高等级公路软基处理方法进行了探讨，介绍了常用的软基处理方法和其理论依据，对所存在的问题作出了分析，并且对未来的发展方向进行展望。

一、高速公路软基处理研究背景

近年来，随着经济建设的不断发展，我国基础设施建设的规模愈来愈大，高速公路也迎来了大发展的崭新局面。1988年10月全长18.5km的沪嘉高速公路建成通车，此后，又相继建成全长375km的沈大高速公路和全长143km的京津塘高速公路。自1990年以来，我国高速公路建设进入了快速发展期，一大批高速公路相继建成通车，全国交通基础设施建设投资又创历史新高，高速公路通车总里程突破3万公里，稳居世界第二位。交通部于提出未来公路发展的远景规划，将在2030年之前建成85000公里的高速公路网。高速公路的建设地域已从沿海、平原等经济发达地区向内陆腹地、山区发展。然而，受地理位置的限制，许多高速公路不得不修筑在软弱土地基上。由于软弱土地基具有的强度低、压缩性大和明显的触变性等不良特征，对于路基危害很大。因此，在路基设计与施工中，必须给予充分的重视，根据实际情况，因地制宜地处理，以提高地基的强度，减少其压缩性，改善其稳定条件。

我国地域辽阔，有各种成因的软土层，如东海、黄海、渤海的滨海相沉积土;长江、珠江、闽江中下游的三角洲相沉积土;洞庭湖、太湖、洪泽湖、滇池的湖相沉积土等，其分布范围广、土层厚度大。这类软土的特点是含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长。在这类地基上修建高等级公路，若地基不经处理或处理不当，将会引起道路质量的降低甚至破坏。据调查统计，在世界各国土木、水利工程事故中，以地基问题处理不当引起的最多。而且，因地基问题造成的事故一旦发生，轻者影响使用，重者危及生命财产的安全，并且补救比较困难，补救工程费用很大。如日本的常磐高速公路神田桥自1986年09月20日通车后，19个月平均每月补修一次错台，严重影响了路面质量和通行能力;我国沪嘉高速公路、湖北汉宜一级公路等通车后，由于软土沉降等问题，使路面开裂，桥头错台，错台大者可达7~8cm，使行车速度大为下降，一直小修不断。随着高等级公路的修建，软土路基问题越来越突出，已成为影响工程质量、工程周期和工程造价的关键因素之一。因此，加强高等级公路软基处理的研究，科学地选择经济、有效的软基处理方案，是确保高等级公路的工程质量的重要措施。

二、我国高等级公路软基处理研究现状

1、软弱地基基本特性的研究

软弱地基主要是指呈软塑和流塑状态的粉土和粉质粘土，是在地表下相当深度范围内存在软弱土。软弱土的主要物理力学指标表现为：天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.0，塑性指数20左右，不排水抗剪强度小于30kPa，压缩系数a1-2大于0.5MPa-1。这类土具有压缩性高、强度低，排水固结慢、地基稳定性差等特性，通常很难满足地基承载力和变形的要求。因此，不能作为永久性大型建(构)筑物的天然地基。软弱地基在不同地区或在同一地区的不同路段，表现出的工程特性有较大的差异，如在软弱土厚度较大的地区，表层在长期气候的影响，含水量减小，在收缩固结作用下，其表面形成所谓的“硬壳”。该硬壳层具有中等或低的压缩性，较高的强度。在工程上如何利用这一硬壳层，节约工程造价，积累了一定的经验。

2、高速公路软基处理的实例研究

近年来，随着高速公路大规模的建设，工程中遇到的软基问题愈来愈多，在软基处理的过程中，对软土的性质、基坑开挖稳定性及其地基加固技术的研究日益深入，在软土加固的工程实践及桩基或其他类型基础的设计和施工等方面,积累了丰富的经验和大量的资料。可以说，公路软基处理的方法可涉及到所有的地基处理方法。软基加固技术由最早的采用填土缓速平衡碾压、生石灰桩、浅层换填等方法发展到下述的主要的处理方法：(1)排水预压法;(2)粉体搅拌桩深层处理法;(3)轻质路堤;(4)垫层及浅层处理;(5)自重预压，超载预压;(6)化学方法;(7)土工织物等加固技术;(8)砂桩、碎石桩等。国内外的软土地基加固方法归纳起来已达几十种，但目前仍然处于新老方法不断完善和发展的阶段。不论采用哪种方法，就其原理说不外乎分为以下几类：(1)改良土质;(2)换置;(3)补强。从以上的软基处理方法在工程实际中的应用情况来看，对其效果评价不一，由此看来，在如此众多的软基处理方法中，要采用哪一种方法效果较好、施工方便、又节省资金，这无疑也是软基加固处理中的一个关键问题。

3、软土地基加固方案选择的研究

高速公路对地基变形量的要求很高，一般要求在使用期内路堤的工后沉降不超过30cm，路桥搭接处不超过10cm。大量的工程实践证明，软土地基加固工程成败的先决条件之一是地质资料的可靠性。地基加固的费用可占总投资的1/3，甚至更大，所以选取经济、有效的加固方案非常重要。要想确定科学合理的加固方案，除了

设计上重视工程地质调查外，应尽可能采用精密和现代化的勘探仪器与手段，获得准确数据，综合考虑土的特性、产生压缩变形的机理、加固方案和质检的难易程度以及施工队伍的素质等条件。

软土地基加固处理技术比较复杂，地基的沉降过程长达几十年，为使软基加固处理取得长远的效果，应尽量采用理论上成熟、计算方法完善的加固处理技术。

经过多年的实践，可以得出如下经验：(1)强夯对于以泥炭为主的软土层，仍然是有明显效应的;(2)对于基础面积较小的软粘土地基，如柱基、墩基等，采用强夯，即使不能形成良好的排水通道，产生周围隆起，但也能达到强迫预沉降、强迫换土的效果。(3)软粘土采用强夯，最好配以较疏的砂井，而砂井的井径，尽可能采用较大直径，以加强压密排水效应。(4)软粘土采用强夯，孔隙压力消散迟缓，相邻夯点，先后夯击的间歇时间，常需达到3周~5周，如果平均按一个月计算，则整个施工期间，必须在3个月以上。

三、高等级公路软基处理研究存在的问题及展望

目前公路软基处理的研究己经达到了相当的水平和规模。但从国内、外现有资料来看，仍存在着一些不容忽视的问题，因此，结合当前公路软基处理研究的现状,应在相应的方面加强研究。

1、数值计算技术没有充分表现出其优越性。

因为以太沙基(Terzaghi)的经典土力学为基础的.理论公式法仍被广泛应用，所以在实际工程应用的研究中应将深入开展软土地基沉降计算方法的研究和数值计算方法的实用研究作为今后的工作重点。

2、地基加固新技术的研究还不够，应加强复合地基的应用及其研究。

对于软土层厚度较大，深层土体强度很难改善时，复合地基能将外力较合理地传递给全土层，并按桩(柱)体刚度和置换率的不同，承担不同的外力，减轻土直接受力的负担，不必对较难改善强度的深层软土进行加固处理，如采用深层搅拌桩、预制桩法均可形成复合地基，工程实践证明效果很好。

3、地基处理方案的决策分析研究不够，目前的方案选择基本上停留在人为凭经验选取阶段。应加强公路软基处理方案的决策分析，对软基处理方法进行优选。使目前人为定性决策方法数值化、科学化和智能化。

(1)加强公路软基处理的系统化研究。近年来，大量出现的实例研究为系统性的理论研究提供了基础，应着手对这些实例研究资料进行系统化的研究，对软土的工程评价，处理方法的选择等都具有重要的理论和实践意义。

(2)应用系统工程(systemengineering)“量化评分”法进行软基处理方法的选择。因为不同地区的土层厚度、分布、质量有所差异的，地基处理在技术、造价、时间和施工难度上均是不同的，所以只有对具体的工程地基加固采用系统工程“量化评分”法进行分析、优选，才能收到较好的效果。如上海新港址软基处理方法选择，上港十四区对多个试验成果进行优选，均采用系统工程的量化分析理论，得到有关专家的好评。

(3)提高公路软基处理研究的智能化水平，研究表明，在工程领域，寻求最优解往往很困难，获取满意解不失为一种合理的选择，人工智能方法是目前获取满意解最好方式之一。

4、地基处理方法的选择应与环保问题结合起来。

5、地基处理效果的检测技术有待进一步发展。

6、经济快速的处理方法是有生命力的处理方法。随着工程建设的高速发展，要求对地基的处理速度要加快，周期要缩短;再由于建筑市场的开发，往往经济实惠的方法较易被市场所接受。因此经济快速的加固方法仍然是今后发展方向。

参考文献：

[1]张诚厚，袁文明，戴济群.高速公路软基处理[M].北京：中国建筑工业出版社，.

[2]曾国熙等.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社，1988.

[3]王国体，方诗圣，潘恒芳.复合地基理论与其工程应用[J].合肥工业大学学报，(6)：1009~1012.

[4]李坐山.石灰桩―粉喷桩在高速公路上的应用[J].东北公路，2001(4)：29~30.

[5]郭耿新.沪宁高速公路软基处理方法优选[J].地基处理，(1)：23~28.

公路软基处理创新方法探讨 篇3

【关键词】软土地基；沉降；软基处理

一、公路建设中常用的软土地基处理方法

软土路基处理方法的选择无一定的模式但却有一定的原则，这就是要依据土力学原理，根据地基特点选择合理可行的方法，达到路基稳定和沉降差异符合规范的要求，同时选择的处理方法要求技术可行、施工方便、经济合理。近几年来市区公路建设遇到的软土地段较多，处理方法归结起来大致分为三大类：换填法、复合地基法、堆载预压法。（1）换填法。换填法是最为简单的一种浅层软基处理方法，即用物理力学性能较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土，并分层压实，形成双层地基，提高地基承载力，减小沉降。为满足路基工作区深度要求，减除路面结构层的当量厚度后，一般路基换填厚度不超过1.5米即可满足要求。（2）复合地基法。复合地基法是采用砂桩、水泥土搅拌桩、碎石桩或预制桩等加固地基的方法，通过桩体对原地基的置换或挤密作用，与桩周软土组成复合地基，提高地基承载力和强度，增大地基变形模量，减小地基沉降。尤其是在桥头过渡路段。由于水泥土搅拌桩为柔性桩，根据一些实验研究，当水泥掺入比为15%时，水泥搅拌桩的临界桩长约为17D～18D（D为桩的直径）。（3）堆载预压法。在软土地基中设置竖向排水通道（塑料排水板、袋装砂井或砂桩）和水平排水通道（砂垫层），在逐級填筑路堤荷载作用下使地基土体排水固结，产生固结沉降使土体强度增长，地基承载力提高，并可有效减小工后沉降。若采用大于路堤及工作荷载的预压荷载则称为超载预压。超载预压可进一步减少工后沉降，并可减小次固结沉降。另外，堆载预压（或超载预压）需要大量的填土作为预压荷载，土方工程在项目造价中占有很大比例，因此在取土困难的地区应考虑其它处理方法。

二、公路软基处理创新方法

（1）工程概况。郑东新区新区某公路工程，全长4.5km，路面标准宽度50m，双向六车道，是郑东新区南北向骨架工程，为城市主干路。该工程的场地上部为人工填土，厚度仅0.5m左右，密实度及均性差，工程性质不良。下卧淤泥层厚10m～15m，属高压缩性、低透水性、低强度的软弱土体。（2）软基处理方案。该公路为城市主干路，管线较多，雨、污水管线埋设较深（最深达7m），对沉降要求较高，软基路段均为填方路堤，且工期紧。水泥土搅拌桩直径为500mm，间距1.0m，三角形布置。约40%的路基采用粉喷桩处理，约60%的路基采用袋装砂井排水固结处理。因为粉喷桩处理的单价约32元/米，而袋装砂井排水固结处理的单价约3.5元/米，仅为粉喷桩处理费用的1/10。因此，软基处理费用可节省一半左右，超过1000万元。（3）处理效果分析。为了检验这种“中间软、两边硬”的地基处理方案的可行性，在路中心、两种处理方法交界处的两侧、路肩以及坡脚处埋设了总沉降盘、分层沉降盘、孔隙水压力计、测斜管、土压力盒和水位计进行观测。通过观测，可以得出以下结论：一是袋装砂井处理段内，最大的总沉降量发生在路中，为1269mm。两侧粉喷桩处理段内，最大的总沉降量发生在交界处，为254mm，约为路中最大沉降量的20%。二是中部袋装砂井处理区向两侧粉喷桩处理区的侧向位移（最大值为241.16mm），明显大于坡脚处的侧向位移（最大值为48.87mm），坡脚处最大侧向位移位于地表，两侧交界处的最大侧向位移均发生在地表以下5m～6m深的淤泥层中。三是袋装砂井处理段路，基压缩范围随填土的加高而变深，压缩量随深度由大变小，80%～85%的压缩量发生在地表下8m范围内，压缩层范围主要位于粉质粘土层以上13m～16m的淤泥和淤泥夹砂层。四是粉喷桩处理段与袋装砂井处理段相比，复合地基的压缩量很小，压缩层在地表以下到15m～18m范围内，压缩量的大小与深度无关，主要受粉喷桩施工质量控制。五是各测点的孔隙水压力基本上随着填土高度的增大而增大，加荷间歇期，孔隙水压力逐渐消散，加载435d后，土层的固结度达到85%～95%。六是水泥土搅拌桩复合地基中，土应力和桩应力都随着填土高度的增大而增大，在停止填土后的堆载期间，随着土体的固结，桩应力逐渐减小，桩土应力比由1.88逐渐减小至1.11。

通过工程实例分析新型的公路软基处理方法——在同一断面的不同位置采用不同的软基处理方案（中间为排水固结法处理，两侧为水泥土搅拌法处理），实测表明，该处理方法能显著提高管道地基的承载力，满足管道对沉降的要求，可大幅降低造价。因此，需要进一步改进设计，寻求更合理、经济的公路软基处理设计方案和施工方法。

参 考 文 献

[1]谈传华.桩土相互作用及单桩承载力确定模拟研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2011（1）：41～44

高等级公路软基处理 篇4

1 工程概况及施工工艺原理

嘉峪关至安西高速公路建设项目是连 (云港) 至霍 (尔果斯) 国道主干线 (GZ45) 在甘肃省境内的重要路段, 是“西部大开发”大条大通道之一西宁至库尔勒公路的组成部分。本段路基K120+000~K145+000段经过玉门绿州, 地质情况主要为软弱粘性土和淤泥, 土壤含水量平均在35%~50%之间, 为了保证路基施工质量, 设计上采用粉喷桩对该段路基进行了处理。

2 软土的组成和状态特征

软土泛指淤泥及淤泥质土, 是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相, 内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积, 并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的组成和状态特征是由其生成环境决定的。所以, 软土含大量的结合水, 并由于存在一定强度的粒间连结而具有显著的结构性。由于软土的生成环境及粒度、矿物组成和结构特征, 结构性显著且处于形成初期, 呈饱和状态, 这都使软土在其自重作用下难于压密, 而且来不及压密。

3 粉喷桩施工原理

粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后, 借助压缩空气, 将水泥粉等固体材料以雾状喷入需加固的软土中, 经原位搅拌、压缩并吸收水分, 产生一系列物理化学反应, 使软土硬结, 形成整体性强、水稳定性好、强度较高的桩体, 与桩间土一起形成复合地基, 从而提高路基强度。其特点是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。粉喷桩加固软基主要适用于高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。有关试验表明, 一般含水量大于35%小于70%的软基宜选用粉喷桩。

4 粉喷桩施工流程及方法

4.1 施工准备

在设计中提供的各种技术资料的基础上补充工程地质勘探, 进一步了解地基土性质埋藏条件。在有代表性的地段必须钻探取土样, 做室内配方试验, 使现场情况符合设计要求。

1) 机械设备, 根据加固深度选择合适的钻机型号, 进场的钻机必须具有良好的使用性能;

2) 喷粉所用加固料应符合设计要求的种类及规格, 并具有质量合格证, 严禁使用受潮、结块、变质的加固料;

3) 施工场地的准备工作, 包括机械进出场的道路桥梁, 施工用电, 地下障碍物排除, 高压线迁移等。

4.2 粉喷桩的施工流程 (如图1所示)

1) 开工, 包括施工测量、排水、清基及地面平整等;

2) 钻孔对位, 调平桩机机台, 保证桩的垂直度, 启动主电机下钻, 待搅拌钻头接近地面时, 启动自动记录仪空压机送气并继续钻进;

3) 钻到设计深度时, 停止钻进, 钻孔深度要确保设计桩长, 钻头反钻, 但不提升;

4) 打开送料阀门, 喷送加固粉料;

5) 确认加固粉料已到达桩底后提升搅拌钻头, 喷送粉料不停;

6) 提升到设计标高, 停止喷粉;

7) 打开送气阀, 关闭送料阀, 但空压机不停机, 搅拌钻头升到桩顶时, 停止提升, 在原位转动2min, 以保证桩头均匀密实;

8) 搅拌钻头再钻至设计复搅深度时, 反钻提升进行第二次搅拌 (复搅) ;

9) 当搅拌钻头提出地面, 停止主电机、空压机;

10) 移动钻机到下一个桩位。

4.3 粉喷桩的操作要点

1) 施工前应根据工艺性设计进行工艺性试桩, 掌握对现场的成桩经验及各种操作技术参数, 包括电脑自动记录仪使用情况, 如钻进速度、提升速度、搅拌速度、气体流量、空气压力等, 并参照有关规定确定各项施工参数, 试桩不宜少于2根;

2) 应控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面, 确保粉喷桩长度达到设计要求;

3) 必须要有有效的电脑自动记录仪, 正确记录各种参数并自动打印输出:桩号、日期、始打和结束时间、设计桩长、实际桩深、每延长的喷粉量及累计数量、搅拌深度等, 确保粉喷桩的质量;

4) 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查, 其直径磨耗量不得大于10mm;

5) 在喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉时, 第二次喷粉接桩, 其喷粉重迭长度不得小于1m;

6) 钻头至设计深度, 应有一定的保留时间, 以保证加固粉料到达桩底。具体时间由工艺性试验确定;

7) 为保证喷粉量和复搅长度的到位, 钻头反转喷粉搅拌应慢速提升。

4.4 粉喷桩施工质量控制

1) 粉喷桩属地下隐蔽工程, 其质量控制应贯穿在施工的全过程;

2) 施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况, 记录其处理方法及措施;

3) 粉喷桩施工质量偏差应满足设计要求或符合表1的要求。

4.5 粉喷桩施工质量控制要求 (见表1)

4.6 粉喷桩施工后质量检验

粉喷桩施工完成后, 应按规定频率进行外观鉴定、取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力等检测试验。

1) 外观鉴定在成桩7d内, 以2%的检测频率, 将桩体开挖0.5~1.0m, 目测检查桩体成型情况。要求:桩体圆匀、粉体搅拌均匀, 凝结体不松散、群桩桩顶齐平;

2) 钻探取芯法钻孔取芯试验可以较全面的反应桩身材料的密实度、桩身的连续性、桩身物理尺寸等完整桩身质量的基本信息。可靠准确地评价桩身质量。粉喷桩钻探取芯法的主要技术指标取芯时间:28d;取芯位置:沿着桩1/4轴线垂直钻进;钻头类型:采用金刚石合金钻头, 钻头直径89~108mm;钻进方法:采用冲水循环回转钻进;回次进尺:每一回次控制在1~1.5m;

3) 轻型动探法在成桩7d以内可采用轻型动力触探检测粉喷桩的强度。该方法适应于探测深度最大不超过4m, 桩头强度相对较小, 喷粉量均匀的粉喷桩处理地基。轻型动探仪的指标为锤重10t、贯入杆直径2.5cm、落距50cm。检测时可用风钻配合, 用风钻在1/4直径处先打一个孔, 然后用轻型动探法检测;

4) 无侧限抗压强度法在成桩28d后, 在室内无侧限抗压试验仪上, 对原状水泥土样进行无侧限抗压强度测试, 并同时测定其变形指标。另外, 在现场也可采用压桩法检测粉喷桩的强度, 压桩法是把桩体挖开2m, 在0.5m、1m、1.5m处分别切割三个试件, 试件直径50cm, 高50cm, 要求切制得比较完整, 个别不完整的面要求用水泥浆补平, 然后在现场用简易的加压设备将试件压坏, 测得桩体的无侧限抗压强度, 现场测定值尚需进行校正;

5) 本项目采用载荷试验静载试验检测, 该方法是一种比较直观, 成果可靠的检测方法, 在被测试的地基安置一定规格的平板, 在板上逐级施加静力荷载, 并测出各荷载作用下的沉降量, 绘出荷载———沉降关系曲线。根据此曲线确定地基承载力进行计算水泥土的变形模量, 分析水泥土的特性。试验采用压重平台反力装置, 慢速维持荷载法。当加载值未超过设计值时, 变形小于0.1mm/h时认为沉降稳定, 当加载值超过设计值时, 变形小于0.2mm/h认为沉降稳定。单桩承载力和单桩复合地基承载力的最终加载均应达到2倍的设计值。当沉降急剧增大, 土被挤出或压板周围出现明显裂缝;或累计沉降量大于压板宽度或直径的1/100时, 可以终止试验。

5 结语

软基处理一直是公路建设中的技术难题, 地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法, 即使相同的地质情况, 采用不同的软基处理方法也会有不同的效果, 嘉安公路上的这段软土路基通过粉喷桩处理后取得了很好的效果, 目前该段线路已经通车多年, 未出现路基下沉问题。

参考文献

[1]JTGF80/1-2004, 公路工程质量检验评定标准[G].北京:人民交通出版社, 2004.

公路工程软基处理技术研究报告 篇5

引言

高等级的公路修建时，由于桥涵通道多，因而高路提也不少，如软弱地基不加处理，往往造成较大的沉降和侧向位移，影响行车的快速、舒适甚至安全，而目前公路软基处理主要是采用换填，固结排水，复合地基铺以土工格栅、土工布，反压护道等方法，均获得令人满意结果。这些处理方法具有经济、安全、施工操作简单，效果好等特点。

一、软土地基简析

软土地基由于其成因类型不同，厚度不一，性质各异，因此不能一律对待，首先应查明各地区特点和地质、土质特性，对有可能出现有害、过大变形、导致强度不足的问题，应进行沉降、稳定性验算。有针对性的进行有效处治，作出合理的.处治方案。过去在一般公路通过软土地区，由于线路等级标准不高，路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严，且多低路堤，故对路基大部地段处理工程少，仅对桥头高路堤部位重视些。但从高等级的公路在我国大量出现后，因要求标准高，桥涵通道多，路堤高度多超过软土填土极限高度。

加之软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多为软塑到流塑状态，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强，承载能力低，在路提高填土的自重作用下，要经过较长时间才能趋于压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构在大交通量，重载车辆的作用下，路基容易产生侧向膨胀挤出滑动，基底沉降现象也严重。为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，消除侧向滑动位移，以免路堤向两侧膨胀挤出，确保路基及其外侧建筑物，或其他农田、虾池、鱼塘的安全，因此必须对软基进行浅层或深层处理。软基处理方法很多，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。在公路工程方面经过多年来的实践，除在一些试验工程还选用一些新的方法外，但较多的工程则选用常规的、传统的方法，即置换、固结排水和振动挤密等法。因其特点是技术可靠、经济适用、施工容易、效果显著且不受时空限制，故得到推广应用。

二、处理技术

1、浅层处理

(1)砂垫层

用于软土距地面不深且厚度薄时，不必采用深层处理或仅用堆载加压使其达到沉降稳定。砂垫层的作用，是为了加固地基和增强排水。砂垫层的质量很重要，它取决于砂粒大小和含泥量多少，一般以中、粗砂和含泥量少于3%为宜，也可采用天然级配砂砾料，其粒径不应大于5cm。同时又应注意其厚度和设置位置，目前厚度多控制在50～80cm，改变了过去仅用30cm。其原因是地基原地面施工前虽经平整，但不一定理想，如出现凹凸不平，其厚度不尽如人意，为保证安全，应适当地增加些厚度。同时最近有的路段地基湿软，先在原地面上铺一层砂砾土，经轻压后，再在其上铺砂垫层，可充分发挥砂垫层的排水作用。当路段采用吹砂路堤，而砂本身粒径和纯净度良好时，不必再专门铺砂垫层;同时原地面有硬壳层时，应加以保护，砂垫层可直接铺设在硬壳层上。

(2)换填

当软土距地面近，厚度较薄，甚至地面上有鱼塘、虾池或稻田，往往表面存在有腐泥，可直接将这些腐泥、软土挖掉，换填以优质砂砾土或适宜的填料，以彻底消除其隐患，对于清除表层腐泥时，可采用高压水泵直接切割，再将泥浆抽掉，当地面凉晒干后，再铺筑填土。

2、深层处理

(1)排水固结加固法

(2)土工织物加强法

结束语

高等级公路软基处理 篇6

关键词：公路;软基处理;路基路面;设计应用

当前，由于社会的进步，经济的提高，我国的公路建设的数目已经逐渐的增加，而公路建设的质量已经成为社会公众关注的重点。又由于，在公路建设当中，路基建设是主要的组成部分，为此，路基建设质量决定着整个公路建设的整体质量水平，所以，在施工中一定要给予高度的重视。众所周知，公路施工是在户外进行施工，影响其施工质量的因素有很多，使得公路在施工中经常出现很多的问题，影响公路建设的正常运行。所以，在公路建设施工过程中，要给予路基软基处理工作高度的重视，这样一来，才能够真正的为公路施工整体施工质量提供坚实的保障与基础。

一、现阶段软基处理工作存在的问题

在公路建设当中，如果路基不够坚固，就会严重的影响公路施工的质量。那么为了能够在路基建设后防止出现地基下沉的现象，需要对公路路基软基进行有科学的处理，以提高公路建设的整体质量。但是，从目前我国公路路基面设计技术上看，我国的公路路基面软基处理的工作技术发展还不够全面与完善，建设中还面临着一定的挑战。

（一）软基处理工作重视不足

公路建设当中，软基处理的工作是比较常见的，之所以进行软基处理的工作，其目的在于保障路基建设的质量。伴随近年来公路路面负载量的大幅度增加，公路在建设的过程中，需要加强对路基面设计工作的实施，确保公路建设的整体质量。但是，很多的公路施工团队都忽视了公路路基面设计中软基处理的工作，并且，在实施的过程中，没有科学的方法对软基进行处理，这就会给路基面的建设带来严重的消极的影响，并为整体的公路建设留下一定的质量隐患。

（二）软基处理方法不合理完善

随着公路建设事业的发展，软基处理工作的地位已经十分的凸显，它是保障公路路基面承载量的一项重要的工作，同时也是保障公路建设质量的比较重要的方法。但是，当前的软基处理在不同的施工团队里有不同的处理方法，这就一定程度上提高了软基处理方面的技术要求，然而，不同的软基处理的方法在技术使用方面也存在着不同的要求。对路面的排水状况以及路段的面积等都需要进行一定的处理，这在进行软基处理的过程中都是取药全面考虑的问题与因素。但从实际的施工情况看，施工人员并没有全面的考虑影响路基软基处理工作的因素，到指了在软基处理的过程中选择的方法不恰当，最后导致了公路路面软基处理没有实现理想中的效果。

（三）软基处理人员素质偏低

在软基处理工作当中，对工作人员的素质要求是比较高的。但是，在公路路基建设当中，常常会出现由于工作人员的失误而带来一定损失的现象。在目前的公路建设当中，严重的缺乏具备足够专业知识的人才，工作技术人员根据公路的而建设情况，很难选择出与该公路建设的软基处理向匹配的处理方法，这严重的影响了整体公路的建设施工质量，从而给公路建设与日后的使用留下极大的质量隐患。

二、软基处理有效应用对策

（一）软基处理工作要给予高度的重视

在公路路基面建设当中，软基处理工作地位十分的凸显。尽管近几年来我国的公路建设数目已经逐渐的增多，但是公路建设的质量还没有达到所规定的标准。由于公路的运输量已经逐渐的增加，一旦公路建设的质量没有达到所规定的标准，那么必将会直接的损坏公路路面，使得公路再次重修，这不仅浪费一定的人力与物力，还一定程度上增加了公路建设的成本投入，也影响了正常的交通运行。为此，公路建设单位要高度的重视公路路面设计中的软基处理工作的实施，运用科学有效的方法开展软基处理工作，使得软基处理工作更加的完善，加固路基面，给工作建设质量带来更好的保障。

（二）软基处理工作注意事项

由于软基出来工作的实施，可以有效的加固整个公路路基面，为此，软基处理工作需要注意一下几方面的事项，即：

1、对石灰原料进行有效的处理

在公路路基面建设当中，石灰原料是比较常见的公路建设的使用原料之一，所以在公路路基面设计中的软基处理中，一定要对所使用的石灰原料进行有效的消解工作。一旦在路面石灰填筑的过程中，石灰原料不能够被完全的消解，在碾压成型之后，就会导致雨水天气里出现路基膨胀的现象，这样一来就会影响到路基面的平整度，为人们的出行留下安全的隐患。由于石灰原料自身性质的原因，在存放的过程中很容易受潮，所以，在对石灰原料进行存储的过程中，需要注意的是，存储时间不宜过长，而且在存放的过程中一定要对石灰原料进行覆盖，一旦存放的过程中时间过长，又没有进行一定的覆盖，那么就会降低石灰原料的质量，严重影响软基处理工作。

2、严格控制路基建设填筑土的厚度

软基处理中，填筑的工作是必不可少的，过湿土在公路填筑中是重主要的填筑材料，由于过湿土自身拥有一定的含水量，所以，自使用过湿土进行填筑的过程中，需要注意填筑的厚度，一旦填筑土的厚度不到位，那么就会导致增加工序，从而浪费一定的人力资源等，这会影响到整个公路建设施工的进度。填筑的过湿土厚度过厚，又会给碾压整平的工作带来一定的难度，为此，在路基面设计中软基处理工作要高度的重视填筑土的厚度问题。

3、对过湿土含水量进行有效控制

影响路基处理工作质量的一个重要的因素在于对过湿土含水量的控制。一旦过湿土的含水量超出30%，那么在雨水天气里水分继续增长，这会给路基的稳定性建设带来极大的消极影响。当气候炎热的时候，公路路基虽然表面比较干燥，但是其中的含水量依然比较大。所以，在填筑工作的开展前，要对湿土展开翻晒与粉碎的工作，这样一来就可以很好的控制过湿土的水份含量，从而提高路基建设的质量。

（三）有效提高路基面设计软基处理技术水平

公路建设当中，比较常见的软基处理方法主要有换填法。换填方法在软基处理中是比较常见的方法，它适用于深度在3米左右，并运用人工或者机械设备进行挖出等替换路基下面的软土，通常，填换的深度要取决于路基的承载力。

总结：

现阶段，我国的公路建设已经发展的越来越快，这不仅加快了城市化的步伐，还提高了社会经济的收入，方便人们的出行。随着科技的发展，我国社会已经对高速公路的建设提出了更高的技术要求，尤其在路基稳定方面的建设有着更加严格的要求。当前，伴随社会发展水平的不断提高，我国的公路承载量已经大幅度的增加，但我国的公路建设发展还不够全面，导致在建设当中常常出现质量的问题。为了能够改善这一现状，必要加强对路基建设的软基处理工作的管理，运用科学的方法，采取合理的软基处理的方式，保障路基建设的稳定性，从而使公路建设的作用得以更大的发挥。

参考文献：

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浅谈低等级公路的软基处治方法 篇7

一、交通量不大, 但超载严重

低等级公路主要服务于县级和乡镇间的交通运输, 一般车流量不大, 但随着地方经济的发展, 商品流通和地方矿藏资源的有效开发, 使得交通运输的车辆荷载逐渐加重, 原有公路简易的路基路面承受的负荷越来越大, 已适应不了新农村交通的发展需要。

二、技术等级低, 服务水平差

目前的低等级公路仍处于以通为主、注重数量的粗放型发展阶段。公路等级低、服务水平差, 没有稳定的养护队伍和养护资金, 许多公路弯急坡陡, 坑凹不平, 缺桥少涵, 抗灾能力弱。

三、资金严重不足

除了国家和行业部门少量的资金补助外, 拖拉机养路费是低等级公路主要的资金来源, 随着运输工具技术水平的不断提高, 拖拉机所占的比重越来越少, 地方政府投入不足, 资金严重短缺。

四、行业管理力度不够

目前, 低等级公路各地认识不同, 做法各样, 缺乏规范的前期论证、建设监管程序和养护办法, 工程技术标准没有和当地实际情况相结合。

五、设计、施工水平低

同时低等级公路的设计、施工水平受到经济条件限制, 也无法像高速公路、国省道那样遵循严格的材料标准, 这些都增加了低等级公路的建设、管理的难度。

低等级公路软土地基处治的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固, 用以改良地基土的工程特性, 主要包括:

1、提高地基的抗剪切强度;

2、降低地基的压缩性;

3、改善地基的透水特性。一种增加地基土的透水性加快固结, 另一种是降低透水性或减少其水压力 (基坑抗渗透) 。

软土地基处理的基本方法主要有置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法。其中, 大部分也都适合公路拓宽时采用, 针对低等级公路特点, 从经济性和施工可操作性出发, 主要介绍几种适用于低等级公路拓宽的常用地基处理方法, 通过其加固机理分析加固效果和适用范围进行技术比较。

反压法:反压法是一种传统的软土地基处理方法在路堤两侧 (或一侧) 填土或堆石 (称为反压台) , 以防止地基土被挤出, 同时又相当于放缓了边坡, 可增加堤坝的稳定性, 防止边坡滑动。反压法处理的基本原理是反压土体重力改变地基的应力状态和变形条件, 它可以压制地基因加荷不均匀而出现塑性挤出和地面隆起的趋势。同时, 边坡放缓、滑动趋势减少。另外能使软土地基得到部分固结, 从而提高反压台下面的地基强度。特别是对排水条件比较好的薄层软土, 效果尤为显著。反压法可以就地取材, 施工技术简易, 但土方数大, 占地面积多, 后期沉降较大。仅适用于非耕作区和取土不困难的地区。

碎 (砂) 石桩法:是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后, 再将碎石或砂挤压入已成的孔中, 形成大直径的碎 (砂) 石所构成的密实桩体从作用机理上来说, 碎 (砂) 石桩属于复合地基加固法, 它除了提高地基承载力, 减少地基的沉降量外, 还可用来提高土体的抗剪强度, 增强土体的抗滑稳定性。不论对疏松砂性土还是软弱粘性土, 碎石桩的加固有挤密、置换、排水、垫层和加筋五种作用沉降变形很小, 能够消除砂土地基的液化问题而且具有施工速度快、工程造价低、固结时间短、加固效果显著等许多优点, 是目前砂土地基提高承载力, 防止液化的最好方法。适用于杂填土和松散砂土, 对软土地基经过试验证明加固有效时方可使用

抛石挤淤法:在路基底部抛投一定数量的片石, 将淤泥挤出基底范围, 以提高地基的强度。提高持力层的承载力;减少沉降;加速软弱土层的排水固结;防止冻胀;消除膨胀土的胀缩作用。采用水, 不用挖这种方法施工, 不用抽淤, 施工简单。这种方法适用于常年积水的洼地, 排水困难, 泥炭呈流动状态, 厚度较薄, 表层无硬壳层, 片石能沉达底部的泥沼或厚度3~4米的软土。

侧向约束法在路堤两侧坡脚附近打入木桩、钢筋混凝土桩或者设置片石齿墙等。限制基底软土的挤动, 从而保证基底的稳定。地基在实行侧向约束后, 路堤的填筑速度可不加控制, 且较反压护道节省土方, 少占耕地, 但需耗费一定数量的三材, 成本较高。此法适用于软土层较薄、底部有较硬土层且施工期紧迫的J清况, 下卧层面具有横向坡度时尤其适合。

此外, 还有综合处治方法, 即为同时解决软土路基沉降、稳定性或加强某一种软土地基处理方法的效果, 宜考虑两种或两种以上软土地基处理措施, 亦即软土的综合治理。

常用软土地基处理方法的几种组合方式如下:

(1) 砂垫层与固结排水法并用, 不仅施工机械作用容易, 同时对排水层也起到了一定作用。

(2) 反压护道法与竖向排水法并用, 由反压护道获得软土路基的稳定, 由竖向排水井法促进软土地基固结。

(3) 填土预压法与反压护道法、或填土预压法与砂子加实桩法并用, 达到软土路基的稳定。

(4) 填土预压法与竖向排水井法并用, 可加速固结沉降。

(5) 缓冲填土加载法与竖向排水井法并用, 以缓冲填土加载达到软土路基的稳定, 以竖向排水井促进软土地基的沉降。

公路软基处理技术 篇8

1 软土地基的特点

所谓软土地基, 顾名思义就是土质的强度较低, 土壤的承载力比较小, 其含水量比较高, 通常把淤泥、淤泥质土、软黏性土统称为软土。根据公路软土存在的深度不同, 其软基处理的方式也有所不同。较为容易处理的是表层的软基, 我们可以较为方便的对软土进行物理挤压, 可以对土质进行改造;对于处于较深度的软土层是软基处理的难点。

2 软土地基的常用技术

软土地基的处理方法有复合地基法, 就是通过水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩等来分担改善原来软土地基的支撑力不足等的问题;排水固结法, 就是通过多种方式排除软土地基的水分;强夯法, 通过直接的夯筑使软土的土质发生改变。

2.1 换填改善法

换填改善法直观上讲就是通过对地基的开挖, 将不符合工程需要的软土进行更换, 更换成可以满足公路施工要求的土质。首先要确定软土的厚度, 换填法一般用来处理0.5～3 m深度的软土地基, 过深或者过浅都不适宜。确定好软土的图层深度后, 换填法常用于荷载不大的建筑、草坪、堆料场地和道路工程等的地基处理, 适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。回填材料的选择要根据公路建设的荷载量确定。根据选择的回填材料不同选择合适的夯实工艺。在施工过程中要注意的是, 在换填改善法施工之前要先挖排水沟, 以防地表水外溢而影响了后续施工。有部分软土层的地面呈倾斜状, 在对这一类的软土进行回填时要挖台阶, 分层回填。换填改善法的优点就是见软土彻底移除, 彻底改变了施工土壤的性质, 不留隐患, 但是工程的工作量较大, 对工期的影响也较大, 大区域的软基不适合通过此方法处理。

2.2 抛石填筑法

其施工方法就是在有软土或者弹簧土的路段通过抛投石块的方法将软土中的水分挤压出来, 在施工过程中填土路基在5 m以下时挖於1 m, 挤淤1 m, 当填高达到5～10 m时, 挖於1.5 m, 挤於1 m, 其具体的工艺流程分为挖於, 挤於, 碾压夯实, 填片石, 回填砂砾石。施工的区域不应选择过大, 一般10～20 m作为一个作业单元, 在挖於开始之前要准备好后续工序所需要使用的片石以及砂砾石, 选择好后续工序所需物料的存放点, 以及挖於后淤泥的存放位置, 保证工序的流畅性以及不必要的物料周转。目前的施工技术多是挖掘机挖於, 人工投片石挤於, 在挤於时要尽量保证片石投放的均匀, 在碾压的过程中要根据所投放片石粒度的大小选择合适的碾压重力以及碾压次数, 确保做到压实后表面无明显可见的碾压轮迹, 不可出现弹簧土。碾压完成之后, 在片石层之上换填片石层, 用小粒径的碎石填缝, 选择比上一个步骤更大功率的重型碾压设备再次碾压, 一直到当次碾压与上次碾压无变化后方可停止, 达到路基高度的要求之后, 在路基的范围内填50 cm厚的沙砾层。在挖填的交界区域, 为降低地基的不均匀沉降对工程质量造成的影响, 需要在路槽下铺设土木格栅, 从而使回填的图层受力均匀, 保证路面的平整。在抛石填筑的施工过程中, 为保证施工的质量, 要加强施工过程中对土质的检验, 以及对各种工艺的试验, 要有专门的人对工程的质量进行全程的监控, 确保工程的质量符合要求。对施工过程中出现的未预见的问题要加以认真的分析, 随时修正设计过程中的偏差。

2.3 添加剂法

这是粘性土覆盖着软土地基的常用处理方式, 即在表层的粘土中渗透加入添加剂, 添加剂多为石灰, 石灰类的物质在和粘土类土质进行充分搅拌之后, 石灰吸收了土壤中的水分, 并且发生了固结, 从而改善了土壤的含水量以及土壤原来的特性, 从而增加了土壤的稳定性, 确保了土壤在机械力的碾压过后产生了较好的稳定性以及固结效果。添加剂法施工过程中需要注意的是对生石灰消解程度的判断, 确保合适的发热温度以及合理的消解结束时间。另外, 一个操作的难点就是添加材料的剂量, 要根据所处理的土质、施工方法和试验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰 (一般含灰6%) 后再次利用, 其施工方便、造价低;石灰土是用黄土掺石灰 (一般含灰10%～12%) 后使用, 其造价较改良土要高;水泥稳定土是用黄土掺水泥 (一般含水泥3%～5%) 后使用, 其造价较贵, 在秋、冬季雨天施工时, 工期短时不得已采用, 其优点是不需太长的养生时间, 就可使地基固化板结达到施工要求的强度。

除此之外, 应用比较多的软基处理的方式还有置换法, 即通过爆炸等强制的方式将软土挤出, 然后回填合理的土方, 完成置换;加载法, 即在对土质的含水量检验的基础之上, 对地基的沉降做出预判, 并且预先促进软土地基沉降, 增加地基强度, 防止过度沉降。

3 无排水砂垫层真空预压法

无排水砂垫层真空预压法是近几年在传统的真空预压基础之上改进而来的一种新型的软基处理办法。传统的真空预压法是加固的软土地基表面先铺设砂垫层, 然后埋设垂直排水管道, 再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝, 薄膜四周埋入土中, 通过砂垫层内埋设的吸水管道, 用真空装置进行抽气, 使其形成真空, 增加地基的有效应力。当抽真空时, 先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压, 使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下, 土体中的孔隙水不断由排水通道排出, 从而使土体固结。而改进后的无排水砂垫层真空预压, 不需要铺设排水砂垫层, 在处理场地上打插塑料排水板后, 每隔两排塑料排水板布置一条水平管道, 并使用连接器将塑料排水板露出部份紧密连接到水平管道上。无排水砂层真空预压法适用于大面积软土地基加固, 可以适应在公路建设过程中较长的软土带的处理, 从而很大程度上弥补了前两种方法在软土地基处理面积上的局限。尤其是对于前两种处理方法处理起来难度较大吹填土和新近淤泥堆积的超软土有特别好的加固效果。由于减少了铺设砂垫层的工艺环节, 在很大程度上缩短了工期, 且改造后的软土地基水平向排水板系统和垂直向排水板系统连成一个有机的整体, 大大提高了铺膜后真空预压施工的针对性以及质量, 为工程的整体质量提供了有力的保障, 缩短了整个施工的工期, 明显节约了工程的施工成本, 且这种处理方式对软土层的深度要求不是那么苛刻, 既保证了交付工程的质量合格, 又有效保证了交付后的工程在使用过程中的耐久性。无排水砂垫层真空预压法随着技术的不断成熟, 被越来越多的施工单位所采用, 相信在未来一段时间内无排水砂垫层真空预压法将会成为软土地基处理的最为主要的方式。

4 结语

由于各种软土地基土质特性的不同, 所处地理位置的不同, 施工方式所处环境等多种因素决定了很难说哪一种软基处理方式是最科学的, 最好的, 只有在对软体地基进行了准确的检验, 在对软土地基所处环境进行了反复勘测的基础之上, 根据施工的设备等实际条件因素选择一种简便的, 经济的, 能够确保工程质量的方式, 甚至是几种方式的混合运用。

参考文献

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公路常用软基处理设计 篇9

S119线增江光辉村至正果中西村改建工程K36+40～K44+530,总长8.13 km。路基宽度23 m,采用水泥混凝土路面,双向4车道,按一级公路标准进行设计。本路段旧路两侧路基成型时间长,一般路段路基稳定。不良地质地段主要出现在路线经过的河沟、农田或鱼塘段。

本路线地处剥蚀低丘区及冲积阶地地貌单元,第四系沉积土层主要分布于冲积阶地及丘间谷地,冲积阶地广布软弱土,厚度较大,而丘间谷地仅局部可见软弱土,其厚度亦小。软弱土埋深浅,容许承载力低,抗剪强度弱、易触变,对公路工程稳定和沉降必然产生不利影响,应进行软基处理,提高地基强度,满足路基工程承载力和正常使用要求。山丘路段,路基土主要为基底岩石的风化残坡积土及全风化岩层,工程地质条件较好。

2 不同软基段应采用不同的处理方法及存在的问题

K37+000～K37+234等地段位于水塘中,软土为淤泥,并出露于地表,其埋深小于3 m。根据有关规范要求以及已建工程经验,均采用砂砾换填法进行处理。换填材料可采用碎石、中粗砂、碎石土、片石等水稳性好的材料。

K41+280～K41+360等软土地段,软土为淤泥质亚粘土,埋深为2 m～6 m,层厚为5 m～1 0 m。根据公路路基设计规范JTG D30-2004第7.6.4条规定,软土地基处治设计包括稳定处治设计和沉降处治设计,采用固结有效应力法计算稳定安全系数,不考虑固结时稳定安全系数不小于1.1。一般路段容许工后沉降不大于0.3 m,桥台与路堤相邻处不大于0.1 m。可对工点运用理正岩土计算软件对沉降和稳定进行计算,若计算结果达不到规范要求时,应对该工点进行地基加固。加固措施应根据软土厚度与性质、路堤高度、施工工期等,综合分析并确定软土路基采用何种处理方案。对于本工程一般路段软土为透水性低的软弱淤泥质亚粘土,路堤填土高度均小于5 m,施工工期为1年。根据已建工程的经验,本工程选择袋装砂井法进行软基处理。袋装砂井法无论是在理论上还是实践上,对处理软土地基都显得很成熟。具有施工简便、质量易保证、造价低等优点,其不足之处就是施工工期长。鉴于本工程的淤泥层深厚、土质软弱、沉降量大等特点,可选择袋装砂井法进行软基处理。袋装砂井法是在软粘土地基中,设置一系列小砂井,在砂井上铺设砂垫层,再铺设土工布。人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,从而加速固结,并加速强度增长。铺设土工布主要是提高其稳定安全系数,使其不会沿滑动面向下滑移。桥台与路堤相邻处容许工后沉降不大于0.1 m,若也采用袋装砂井法进行处理,计算沉降时间过长,远大于施工工期,从而不能满足工程要求。

3 粉喷桩软基处理

根据已建工程的经验,对桥台与路堤相邻处,可采用粉喷桩软基处理。粉喷桩属于深层搅拌桩加固地基的一种形式,也叫加固土桩。在软基处理中,深层搅拌法是一种常用而且有效的方法。本法属于胶结法类,即通过搅拌机械将胶结材料与地基的软土搅拌成桩柱体,这种桩柱体称为水泥土桩、石灰土桩或某胶结物桩,具有一定的强度和水稳性。由搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基,可以提高地基承载力和强度,增大地基变形模量,减少地基沉降。深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪声、不排污、对相邻建筑物影响小等优点。粉喷桩处理法在公路软基加固中主要用于含结构物段、桥头过渡路段等的处理。本工程软土含水量大,在40%以上。根据以往的工程实践,粉喷桩处理法适用于高含水量的软土。本工程采用粉喷桩顶设60 cm砂垫层再铺设土工格栅处理。

4 软基处理计算实例

1)袋装砂井法处理K41+360～K41+560段路基段,采用理正软土地基路堤设计软件进行沉降和稳定性计算。

原始条件:计算目标:计算沉降和稳定;路堤设计高度:3.550 m;路堤设计顶宽:23.000 m;路堤边坡坡度:1∶1.500。工后沉降基准期结束时间:360 d(路基施工期为6个月,预压4个月)。地基土层数:3(地基土资料省略);砂垫层厚度:0.5 m;竖向排水体预压:排水体布置形式:等边三角形;竖向排水体间距:1.200 m;竖向排水体的长度:12.500 m;竖向排水体直径:0.070 m。沉降计算参数:地基总沉降计算方法:经验系数法;主固结沉降计算方法:e—p曲线法;基底压力计算方法:按多层土实际容重计算;计算时考虑弥补地基沉降引起的路堤增高量;稳定计算方法:有效固结应力法;稳定计算考虑超载;稳定计算考虑地震力;地震烈度:7度;地震作用综合系数:0.250;地震作用重要性系数:1.000。

a.路面竣工时及以后的沉降计算。

考虑沉降影响后,路堤的实际计算高度为4.076 m;路面竣工时,地基沉降为0.526 m;工后沉降基准期结束时,地基沉降为0.630 m;路面竣工后,基准期内的残余沉降为0.104 m;最终地基总沉降为1.200×0.733=0.880 m。

b.稳定计算。

最不利滑动面:滑动圆心为(0.000,4.076) m;滑动半径为16.557 m;滑动安全系数为2.156;总的下滑力为731.292 kN;总的抗滑力为1 577.000 kN;土体部分下滑力为656.086 kN;土体部分抗滑力为656.999 kN;筋带的抗滑力为920.000 kN;地震作用下滑力为75.206 kN;工后沉降为0.104 m<0.3 m;滑动安全系数为2.156<1.2,故满足要求。

2)粉喷桩处理桥头过渡路段进行承载力验算。工程要求地基承载力不小于150 kPa。原地质条件不能满足工程要求,采用粉喷桩加固处理。粉喷桩桩径500 mm,按梅花形布置,桩中心间距120 cm。

a.单桩承载力:水泥土单桩竖向承载力按桩材强度和桩侧摩

其中,RP,K为水泥土单桩承载力标准值,kN;fcu,k为90 d龄期无侧限抗压强度值,kPa,取1 920;AP为桩的截面积,m2,取0.196;η为强度折减系数,可取0.35~0.5,本例取0.4;UP为桩截面的周长,m,取1.57;lP为桩长,m,取20;qs为桩周摩阻力,kPa,取15;fb,k为桩端地基土承载力标准值,kPa,取100;ab为桩端地基土承载力折减系数,可取0.4~0.6,本例取0.6。

b.复合地基承载力。

其中,fsp,k为水泥土复合地基承载力标准值,kPa;fs,k为桩间天然地基土承载力标准值,kPa,取65;β为桩间土承载力折减系数,取0.75;m为面积置换率,取0.157。

fsp,k=0.157×(150.53/0.196)+0.75×(1-0.157)×65=161.7 kPa>150 kPa,故满足要求。

5结语

当结构物建在软弱土层不太厚(不超过3 m)且接近地面的软土地基上时,可采用砂砾换填法进行软基处理,此法简便又比较经济。袋装砂井处理法适用于加固厚度较大的饱和软土和冲击土地基,但需要预压的荷载和时间条件。粉喷桩软基处理适用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不大于120 kPa的粘性土。粉喷桩主要用于施工工期短的含结构物段桥头过渡路段等的处理。

摘要：通过对S119线增江光辉村至正果中西村改建工程软土路基处理设计的论述,提出了在公路软土路基不同地段进行软基处理方法的选择及设计计算,以供参考借鉴。

关键词：软基处理,袋装砂井,粉喷桩

参考文献

[1]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].

[2]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,40-41.

[3]陈冠雄.软基处理实用技术[M].北京:人民交通出版社,36-37.

公路软基处理技术分析 篇10

目前, 我国公路建设发展迅速, 然而软基处理一直是公路建设中的技术难题。地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法, 即使相同的地质情况, 采用不同的软基处理方法也会有不同的效果。在此, 将符合工程施工的实际对软基处理技术进行分析。

2 软基处理材料要求

砂垫层砂料:采用的洁净中、粗砂, 含泥量不应大于3%, 细度模数不小于2.7, 不含有害物质。

袋装砂井所用的砂料:应采用渗水率较高的洁净粗砂, 大于0.5mm的砂宜占总重量的50%以上, 含泥量不应大于3%, 细度模数不小于3.0, 有机质含量不大于1%, 渗透系数不小于5 10-3cm/s。

砂井袋采用聚丙烯纺织土工布, 装砂后的砂井袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数, 装砂袋的抗拉强度5cm大于900N。

土工格栅材料采用聚丙烯 (PP) , 高密度聚乙烯 (HD P E) 或其它高分子聚合物并加有一定的抗紫外线防氧化助剂。性能需符合设计要求。

3 软土地基浅层处理法

浅层处理法适用软弱土层位于地基表面最大深度一般在5m以内, 处理方法有表层压实法、换土垫层法、土工织物加筋垫层法及重锤夯实法。浅层处理方法应利用本地资源, 投入少、施工简便、速度快、造价低, 而且施工质量容易控制。

3.1 表层压实法

当地表层软弱土层为砂土或亚粘土等, 常采用表层压实加固, 其处理效果主要取决于土质、含水率、分层厚度、压实机械性能和压实遍数, 压实土的含水率应控制在最佳含水率左右, 含水率偏大时采取晾晒或拌人石灰吸水等方法进行预压处理、分层压实。

3.2 换土垫层法

地表软弱为饱和淤泥质粘土, 一般要求挖后换填砂 (砾) 土、碎石、石碴、矿碴等透水性良好的材料, 分层填筑采用风积砂填筑, 两侧须用含土量小于5的天然砂砾, 填筑时宽度≥1m。风积砂属于低粘性土, 具有足够的稳定性及透水性, 遇水不至过分泡软, 沉陷量也小;但在饱和水情况下, 极易变成流动状态, 并失去承载能力, 用天然砂砾进行包坡可消除风积砂的不足之处, 同时可排出路基内部的多余水分, 切断毛细水发展, 用于干燥地区, 也可以保证风积砂土不被风刮走, 从而保证路基的稳定性。挖除方法主要有挖掘机挖掘法, 推土机挖除法等。

3.3 土工织物加筋垫层法

砂石垫层及含土量<5%的透水性材料仍为散粒体结构, 不能受拉力, 抵抗不均匀和限制水平位移的能力也有限, 如若增大砂垫层的粘聚力, 透水性就降低, 当粘粉粒 (0.075mm) 含量>15, 透水性与粘性一致, 起不到排水作用。因此工程实践中广泛应用土工织物或土工格栅, 其主要作用包括:

土工织物加筋垫层具有一定的抵抗水平拉力能力, 即当路堤一垫层一地基产生滑动破坏时, 垫层内的土工织物将提供较大的抵抗滑动之拉力, 从而提高抗滑稳定性, 一般说来, 对于抗滑安全系数可提高0.3左右。

土工织物垫层可有效地限制和减小地基的侧向位移和剪应变, 有效地降低路基的变形阻断地下水, 而土只有当剪应力大于其破坏值才会发生剪切破坏, 因此土工织物加筋垫层的水平约束作用有利于增强地基的抗滑稳定性;此外侧向位移减少将使竖向沉降随之减少5%左右。

采用土工织物加筋后的垫层具有一定的抗弯刚度, 即当其承受不均匀压力或地基产生不均匀沉降时可以对承受的压力进行调整, 即垫层下的压力承受不同垫层顶面所受压力, 使得垫层抗变形能力即受力面增大。

土工织物加筋垫层与未加筋垫层相比, 强度特性和应力一应变关系指标均有所变化, 强度提高使加筋垫层的应力扩散效应更加明显, 应力趋向于均匀化有利于提高地基抗滑稳定性和减少地基不均匀沉降。

土工格栅自身具有良好的渗透性, 当垫层材料渗透性不能满足排水要求时, 土工格栅加筋同时也可以改善垫层的透水性, 常采用一层土工格栅加筋300mm厚砂砾垫层替代加筋500mm厚砂砾垫层.力口筋作用, 能增强土体的抗拉强度和抗变形能力, 提高建筑结构的稳定性。

土工织物还可以起隔离作用, 即将地基软土垫层及路堤填料有效地分隔开来, 确保垫层水平连续性, 从而使砂垫层厚度可适当降低, 用土工织物隔离不同的建筑材料, 如土体与砂粒、砂粒与砾石、土体与砼等, 可以使两种或多种材料间不流失、不混杂, 保持材料的整体结构与功能, 使构筑物荷载承受能力加强。

滤层作用, 土工织物具有良好的透水透气性能, 能有效地截留土颗粒, 细砂、小石而滤去水流, 保持土石工程的稳定, 也可起排水作用。

非组合土工织物是良好的导水材料, 利用它可以在土体内部形成排水通道, 将土体结构内部多余水分外排。

土工织物能有效地将集中应力扩散、传递或分解, 防止土体受外力作用而破坏, 采用土工膜或复合防水材料, 可有效防止其它液体的渗漏, 保护环境和建筑工程的安全稳定。

4 深层软基处理技术

4.1 袋装砂井法

袋装砂井法是高等级公路软基处理中较为成熟的方法之一, 采用的是袋装砂井排水固结措施, 其施工简便, 费用较低, 加固效果较好。施工时将袋装砂放入套管井内, 填塞密实, 逐节拔出套管, 顶面铺设水平砂垫层或排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下, 通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通, 形成排水通道, 使软基中的水分排走, 从而达到排水固结软基的目的。

4.2 挤密砂桩法

挤密砂桩是采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 通过冲击和振动, 把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结, 从而提高地基的整体抗剪强度与承载力, 减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般能较好地适用于砂性土, 不适用于饱和的软粘土地基处理。挤密砂桩用砂标准要求与袋装砂井的砂基本相同, 不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾的混合料, 含泥量不得大于5%。

4.3 振冲碎石桩法

振冲碎石桩和挤密砂桩不同, 它不是使地基挤密, 而是与周围土共同组成复合地基。碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动, 在高压水流作用下边振边冲, 在软弱地基中成孔, 再在孔内分批填入碎石料, 这时振冲器边振动边上拔, 使得碎石料振挤密实。碎石料是被嵌入土中的。碎石料能成桩主要是依靠四周土的拥挤, 以及自身碎石料振实而产生的石料之间的咬合力的作用而形成一根根直径约为70 cm～110cm的碎石桩桩体。

碎石桩就其本质而言仍是地基的一部分, 但它又能起到桩的支承作用, 故而它与周围土体共同组成的地基为复合地基。

碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料, 它具有良好的排水通道, 有利于地基土的排水固结。因此, 在软基处理中, 特别是具有高填土桥头等过渡路段, 为了减少地基土的变形, 提高地基土的承载力, 增强地基土的抗滑稳定能力, 采用碎石桩加固处理是较理想的方法之一。

4.4 粉喷桩

粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后, 借助压缩空气, 将水泥粉等固体材料以雾状喷入需加固的软土中, 经原位搅拌、压缩并吸收水分, 产生一系列物理化学反应, 使软土硬结, 形成整体性强、水稳定性好、强度较高的桩体, 与桩间土一起形成复合地基, 从而提高路基强度。其特点是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。粉喷桩加固软基主要适用于高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。有关试验表明, 一般含水量大于35%的软基宜选用粉喷桩。

4.5 塑料排水板

塑料排水板是一种能够加速软土地基排水固结的垂直排水材料。当它在机械力作用下被插入软土地基后, 能以较低的进水阻力聚集从周围土体中排出的孔隙水, 并沿垂直排水通道排出, 使土体固结, 从而提高地基的承载力。

塑料排水板有复合型和单一型两类。目前, 在我国公路施工中多数使用的是复合型结构。其结构由用于滤水的外膜及形成骨架和排水通道的芯板组成。芯板是用高压聚乙烯工程塑料制成, 板面两侧沿纵向嵌有若干条不同断面形式的排水沟槽构成排水通道。芯板表面光滑, 尺寸均一, 并能耐酸碱、抗腐蚀。滤水外膜为绦纶无纺土工布, 套在芯板外层, 用来过滤土体中排出的孔隙水, 防止芯板排水通道被粘土堵塞, 保证排水通畅。

结束语

公路在通过软土地区时, 路基在施工期间的稳定性和建成后的剩余沉降, 差异沉降是工程建设人员极为关注的问题, 而地基处理技术是解决该问题的主要手段, 目前对软土地基处理方法很多, 各有各的长处, 应用时要因地制宜, 结合所处路段的实际情况定出比较好的方案, 并且应对复合地基选择合适的检测手段进行检测, 确保施工质量。

摘要：本文分析软基处理材料要求, 阐述了公路建设中浅层软基处理技术的种类, 并对不同软基处理方法的原理、适用条件作了分析, 提出了相应的施工注意事项, 为公路建设中的软基处理提供参考。