也谈软土地基及处理方法.doc

也谈高速公路软地基处理的方法吕建华（河南高速公路发展有限责任公司，河南郑州邮编：450000）【摘要】：软土地基对高速公路路面质量的影响，针对这些质量问题来阐述几种常见的软土地基处理方法。【关键词】：软土地基沉降处理方法近年来，随着我国经济建设的快速发展，我国高速公路的建设十分迅猛，到2011年底我国高速公路的通车里程已近8.5万公里，仅次于美国，居世界第二。如何确保高速公路的质量，正确处理软土基是保证高速公路的重中之重。出于软土地基在路堤自重作用下在相当长的时间内持续发展，即便完成路面铺装后，还可能继续产生沉降，对路面的纵、横断面及其平整度造成影响，引起路面的结构破坏，因此对软基处理应尽早进行，让其有充分的间隔时间使软基沉降达到基本稳定后再进行填土施工，下面就高速公路常见的几种软基处理方法加以探讨。软土地基处理方法1、表层处理法(1)表层排水法。表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况，使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m，深0.5m—1.0m。路堤填筑前，宜用砂砾回填成盲沟，若埋设孔管，必须用良好的过滤材料保护。(2)垫层法。垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m—1.0m的砂垫层或土工布等化学物质(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定，太厚施工困难，太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层，以加速沉降的发展，缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层，以降低堤内水位，改善施工时重型机械的作业条件。采用砂垫层，砂宜采用中砂及粗砂，要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5，且含量不宜超过3％—5％。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺，摊铺应均匀，注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤为粉土类土，透水性不好时，路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖，可能会阻碍侧向排水，必须注意做好砂垫层端部的处理。(3)添加剂表层处治法。稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料，掺人软弱的表层地基土中，改善地基的压缩性和强度特性，保证机械作业条件，提高路堤填土的稳定及压实效果2强夯法强夯法处理软土地基是利用重锤自上落下产生的冲击波使地基密实，这种冲击引起的振动在土中是以波的形式向地下传播的。J.K.米切尔在1981年召开的第十届国际土力学和基础工程学会上所作的“土质改良——技术状态”报告中，曾对强夯法的加固机理进行了概括：当强夯法应用于非饱和土时，压密过程基本上同实验室中击实法(普罗克特击实法)相同；对于饱和无粘性土，夯击过程中，土体可能会产生液化，其致密过程与爆破和振动压密过程相似；对于饱和细粒粘土的效果尚不明确，成功和失败的例子均有报道，对于这类饱和的细颗粒土，要求破坏土的结构、产生超孔隙水压力、山裂隙形成排水通道。强夯理论认为：压缩波大部分通过液相运动，使孔隙水压力增大，同时使土颗粒错位，土体骨架解体。而随后到的剪切波使土颗粒处于更密实的状态。3加载法加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止在其上填土或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物后发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法，减少土中的间隙水压，提高效应力法等。前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进团结的大气压加载法，采用填土加载法时，须注意地基的稳定状态。而降低地下水和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏，但受到地基适应性的限制且工程费用大，一般很少或者很少单独采用。4碎石(砂桩)桩对地基承载力和变形要求比较高的公路先可以采用碎石桩(砂桩)进行处理，碎石桩(砂桩)增加了地基密实度和抗剪强度，使地基土密实均匀，在软土中使用碎石桩(砂桩)，一般挤密作用不明显，主要是靠置换。对于饱和的软塑——流塑的地基土，经过处理后，必须经过预压后才能达到良好的效果。在施工工艺选择上，采用振冲法施工(湿法)，设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6～1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫