珠江某高速公路软土特征及处理方法.doc

珠江高速公路软土特征及处理方法1引言广东地处祖国南大门改革开放的前沿，自1989年我省第一条广佛高速公路通车以来，目前广东省高速公路通车里程已逾700km，“九五”计划通画达1100km。而高速公路的建设不可避免地要涉及到对软土基处理。对设计人员来说，要做到恰当地选用软土地基处理方法，则必须对所要处理的软土地基的特征、物理力学性质有全面、熟悉的掌握。笔者结合近几年来参加高速公路软土地基勘察和设计的体会，结合有关资料，浅谈珠江高速公路软土特征及常见处理方法。2软土的概念软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑状态的粘性土。它一般是在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物、化学作用形成的。但含水量多少才谓之高、承载力多少才谓之低，目前尚没有一个统一标准。比如，日本采用标准贯入击数、无侧限抗压强度、荷兰式贯入指数等三项指标来划分软土。德国则用“很容易搓捏的土”来划分软土。在国内，铁道部建议以天然含水量接近或大于液限、孔隙比大于1、压缩模量小于4000kPa、标准贯入击数小于2击，静力触探结入阻力小于700kPa、不排水强度小于25kPa等6项指标来划分软土；建设部颁《软土地区工程地质勘察规范》（JGJ83-91）规定，凡符合外观以灰色为主的细粘土、天然含水量大于等液限、天然孔隙比大于等于1等3项指标来划分软土；交通部《公路土载试验规范》（JTJ051-85）则以天然含水量、孔隙比、压缩系数、饱和度和内摩擦角等5项指标来划分软土。从上述部门的规定或规范可以看出建设部颁规范比较简单，使用起来不方便。为了有个统一简便的判别标准，交通部最近颁布《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96），在总结经验的基础上，软土的划分标准采用天然含水量大于等于35%或液限、天然孔隙比大于等于1.0、十字板剪切强度小于35kPa等3项指标。凡符合以上3项指标的粘性土均为软土。珠江地区软土一般指淤泥、淤泥质土。淤泥和淤泥质土。淤泥和淤泥质土的定量划分指标为：当土的天然孔隙比大于1.5时，为淤泥；天然孔隙比1小于等于e小于等于1.5时为淤泥质土。3软土的成因和性质3、1软土的成因珠江地区为典型的平原地貌，其间偶有个别残丘点缀。它地势平坦开阔，区内河渠纵横交错，水网密布，大小河流蜿蜒曲折，河水受潮水顶托明显。由于河流冲积和海潮的进退作用，在该区广泛沉积了厚层的海陆交互相软土。该区软土层一般恶化有薄层粉细砂层。砂层厚薄不一。层次有多有少，具有一定水平层理。软土为淤泥和淤泥质土，一般分布于地表硬壳层之下，大部分地区分布一层软土，局部分布有两层软土，其下卧层多为砂层，少数为粘土层。软土层平均厚度4-6m，局部厚逾15m，基底为第三系红色岩系软质岩。软土的主要矿物为粘土矿物的高岭土和伊利石。由于粘土堆矿物具有较强的亲水性和表面活动性。同时高岭土和伊利石矿物多为片状，沉积时多呈片堆组构，形成土的絮状结构。3、2软土的性质珠江软土一般具有下列性质：（1）较高的含水量。根据佛开高速公路软土资料统计，淤泥质土的天然含水量平均值48%，淤泥的天然含水量平均值76%，少数100%以上，因此土体一般均呈流塑状。（2）天然孔隙比大。据佛开高速公路软土统计资料，淤泥质土的天然孔隙比=1.25，淤泥的天然孔隙比=1.8，少数大于2.0（3）压缩性高。软土的天然孔隙比大决定了压缩性必然高。据佛开高速公路软土统计资料，淤泥的压缩系数=1.34MPa-1，淤泥质土的压缩系数=0.73MPa-1，均属高压缩性土。据有关资料，佛开高速公路填土后，路基沉降量1m左右。（4）凝聚力小。淤泥质土快剪凝聚力平均值12.4kPa，淤泥快剪凝聚力平均值9.1kPa。因此土体抵抗剪切变形能力差。在施工中经常遇到路堤填土到一定高度出现滑塌，从而造成路堤失稳。（5）固结系数小。据佛开高速公路软土统计资料，固结系数一般在4.0*1/1000平方厘米/s左右，这就意味着土体完成固结沉降所需的时间较长，这对施工工期影响较大。4软土处理方法软土地基的处理方法较多，目前珠江高速公路软土地基的常见处理方法主要有以下几种。4、1堆载预压法该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度。当强度指标达到设计要求数值后，缺陷去荷载，修筑公路路面。经过堆压预处理后，地基一般不会再产生大的固结沉降。堆载物一般用填土或砂石等散粒材料。施工填筑时采用分层分级施加荷载，从而控制加荷速率、避免地基发生破坏，达到地基强度慢慢提高的效果。该法施工简单，不需要特殊的施工机械和材料，但软土的排水固结时间较长，因此工期一般较长。公路工程上常先期对路基进行堆载预压，再利用修筑桥梁的时间使其慢慢固结。如施工时间允许，可单位使用；如工期紧，可结合其它方法一起使用。佛开高速公路在软土厚度大于13m时，