浅析公路软土路基施工技术.docx

浅析公路软土路基施工技术 摘要：路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性。软土路基施工技术是保证路基质量的关键, 也是施工中难点之一。本文作者对公路软土路基施工技术进行了简要分析。 关键词：软土路基；施工技术 软土在我国的分布非常广泛，它具有强度低、压缩性高的特点，如何处理软土路基施工质量问题成为公路路基施工中一大技术难题。 路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性.在建筑工程和土木工程中经常会遇到软土地墓，地基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。选用软土作为路基应用，必须提出切实可行的技术措施。 一、软土路基施工处理原理 土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。就构成强度而言，土体属于分散介质，土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。从构成土体的整体强度来讲，起决定作用的是土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力。通常情况下，土中矿物都具有不同程度的亲水性，水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用，致使土粒周围的结合水膜加厚，特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用，降低了土粒之间的内摩阻力。大量水浸入土体使土体离散，形成湿坍和水化现象，降低了土体的稳定性。影响 土 体 稳定性的因素较多，主要有分散度、土的成分、土中天然胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大，则孔隙率越小，水不易浸入土体，因而水稳定性较好。从土体的特性可知，含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大，也是加固处理的关键。加固土的方法有多种，按其技术措施可分为:机械方法、物理方法、外加剂法、热处理、电化学方法等。加固土时所出现的各种作用过程是非常复杂和多种多样的，视土的性质和结合料的种类不同而异。可大体概括为化学过程、物理化学过程、物理力学过程三种情形，根据不同的加固方法上述的每一过程都将可能占主导地位，但这三种过程处于相互联系、彼此配合和相互促进之中。一般说来只有产生化学过程和物理化学过程才能使土体的强度和稳定性得以彻底的改善。而物理过程则是加速并保证化学过程和物理化学过程的充分发生。 二、软土路基处理措施 （一）抛石挤淤 使用 易风化石料挤淤，片石大小随泥炭稠度而定，对于容易流动的泥炭或淤泥，片石宜小些，但不宜小于30cm，且小于30cm粒径含量不得超过20%。当软土地层平坦时，应沿路中线向前抛填，再渐次向两侧扩展。当软土地层横坡陡于1:10时，应自高侧向低侧抛投，并在低侧部多抛投，使低侧边部约有2cm的平台顶面。片石抛出软土面后，应该用较小石头填塞垫平，用重型机械碾压紧密，然后在其上设反虑层，再行填土。当软土层不是很深，而且地质条件不是很差可以采用这种方法。 （二）吹填砂路堤 吹填砂路堤的砂料场，应该尽量选在靠近软土施工地段的通航河湾或河流上，并事先对料场进行认真勘察，使砂料的质量及其储备量得以保障。采用直接吹填之砂层，一般具有90%的压实度，在吹填路堤上部应用碾压机具，进行有效压实。吹填路堤的压实机具，应优先采用重型振动压路机，以冲振法进行。由机械或人工推运的扰动砂层，无论其所在层次如何，均应碾压到要求的密实度。 （三）换土(垫层) 在冲刷较小的软弱地基土上，修筑中小桥或一般构造物时，如地基承载力不够或沉降较大，较经济、简便的处理方法就是运用换土(垫层)法进行浅层处理。当软弱土层不太厚(如不超过30cm)且接近地面，可将它全部挖除;如软弱土层较厚，可将基底下一定范围内软土挖去，用强度较高、稳定性较好的土，如中砂、粗砂、砂砾等换填并分层压实(换填砂砾材料内粘粒含量应小于3%-5%，粉粒含量不小于25%，粒料粒径宜小于50mm)。这样，基底以下地基便由砂垫层及层底部下卧层来满足承载力的要求，从而达到加固地基的目的。垫层 施工应严格控制垫层材料的颗粒成分和质量。在地下水位高于基坑底面时，应采取排水或降低水位的措施。施工时应严格保证垫层材料的密实度，选择合格的铺压厚度，确定最优含水量。压密可采用碾压、振动压实、水撼法、重锤实等方法。要求分层压密达到设计要求的密实度(应在90%以上)。在基坑挖好经检验后，应迅速铺压垫层材料，避免坑底暴露过久，或被践踏、浸水使得土结构遭到破坏，强度降低。砂砾 垫 层 的质量检验，可选用环刀取样法或贯入法进行，采用应达到的干容重和贯入度作为控制指标。垫层材料除前述砂、砂砾外，也可考虑石灰土、二灰土(石灰及粉煤灰)、加筋土等，可根据具体情况因地制宜、就地取材选择，并正确选用有关设计参数。 （四）强夯法 强夯法是利用重物对软弱地基进行强夯，增加其密实度，从而提高路基地基承载能力和减少沉降，一般适用于地基处理深度不超过3米的低饱和度粉土，粘性土，湿陷性黄土，素填土和杂填土等。 施工前，对重夯地段测量放样，确定夯点位置及间距。夯击遍数为3遍，从两侧开始向中部一排接一排进行，每夯点连续夯击4次。夯击过程中随时测量夯沉量，当后两击平均夯沉量为12cm 时，即可终止夯击。 （五）绑铺竹筏 用绑铺竹筏的办法提高路基的强度, 在软土路基施工中, 可在路槽底面以下80cm深度位置处, 在整幅路基上用铅丝、木楔等将整排的竹筏固定于该平面位置上, 而后在整排竹筏之上按规范要求制作路基。用竹筏法处理软土路基的竹筏可以有效地阻隔毛细水侵入路基, 使路基免于冻胀病害的发生, 操作简便, 施工质量容易控制, 在道路使用寿命期内“路损而竹不腐”。 三、软土地基深层处理方法 （一）深层搅拌法 深层搅拌法是将水泥或是其他减水联结剂利用深层搅拌机与地基土在原位进行搅拌，使之成为复合地基，提高整体的承载能力。此法一般适用于不超过12米的粉土或是粘性土等。 （二）排水固结法 排水固结法是利用在地基中设置的排水系统，减少周围地基土中的含水量，提高地基的密实度，增强抗剪能力，适用于厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基。 （三）石灰桩法 石灰桩法是在地基土中，利用人工或是机械成孔，将石灰回填路基中，由于石灰的吸水性以及离子交换作用，改变周围地基土的物理性质，形成复合地基。此法适用于处理深度不超过12米的软弱粘性土和杂填土。 （四）高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻至设计的土层深度，然后高压喷浆，使混凝土砂浆与土体形成一个整体，彻底改变地基的结构组成，提高地基的承载能力，减少其沉降。此法适用于软弱地基深度较大的地基，可以超过30米。 四、软土路基处理注意事项 （一） 软土路基的排水设计 保证路基具有水温稳定性, 是满足路基基本要求之一, 为防止行车荷载和自然因素 水温 的反复作用产生过量的变形, 产生裂缝破坏, 需对软土路基进行排水设计。采用以下办法进行处理，这种办法是先将数根长7m9m、宽10cm隔毛细水侵入路基,根据软土路基深浅定 的双向槽型塑料排水板插入软土路基中, 然后铺入卵石、天然砂砾, 利用“塑料排水插板”的毛吸原理, 将软土路基中的水挤压排出, 达到施工规范标准。这种施工方法简便, 具有耗材少、工效高、进度快、质量好、安全可靠等特点。 （二）设置排水盲沟处理软土路基 在下穿式道铁立交桥引道最低点处, 用在纵横向增设排水盲沟的办法处理排水, 使路基中的水分有组织排走, 盲沟的截面尺寸为10cm10cm, 盲沟内用46cm碎石骨料充填, 保证盲沟内有足够的空隙率, 盲沟顶面用竹筏铺盖, 然后按规范要求做基层和面层。用这种办法在宁城道铁立交桥引道路面施工中得到成功应用, 在近十几年的道路运营中。 五、结语 总而言之，软土路基在公路路基施工中经常遇到棘手的问题，处治不当，就会影响路基的稳定性，无法保证路基的质量。当前，虽然对软土路基的处治的方法有多种，但各有利弊，很难说哪一种方法就是绝对成功的。因此必须因地制宜，结合工程的实际情况，标本兼治，彻底处理软土路基，消除隐患，确保路基质量。选择适用软土路基工程特点的软土处治办法，主要依据软土地基分布范围及土的性质，并从处治软土地基的作用机理及费用方面进行比较。对于软土地基处理采用什么方法应根据不同的地质条件、施工条件、物理、力学性能等综合考虑，同时还应考虑其施工的方便性、可行性及经济性。 参考文献： 孙跃文.公路软土路基处治方法探究J.科技创新导报,2008(8):69-70. 李瑞.软土地基处理施工技术J.山西建筑,2007,33(13):118-119. 吴高