高速公路工程軟路基處理方法研究

摘要：隨著交通基礎建設投入的不斷加大，高速公路建設進入了蓬勃發展的新時期。高速公路因其服務時間長的特性，因此無論是施工的質量還是道路本身的結構都有非常高的要求。尤其是對路基的處理，在建設施工中遇到的軟路基問題，是建造過程中的難點，如何改善軟路基的承載力，防止路基下沉帶來的使用壽命縮短，是公路建造一直探討的核心問題。

關鍵詞：高速公路、軟路基、處理方法

一、高速公路工程軟路基的分析

軟土地基處理的目的主要是使路堤不會產生局部和整體剪切破壞，滿足強度及穩定性要求；公路使用期不致發生較大的沉降和不均勻沉降，以保證路面結構完整和車輛高速平穩行駛，由于軟土分布情況較為復雜，軟土尤其是淤泥的土性較差，而高速公路要求路堤的穩定和沉降標準較高，因此，軟土地基處理設計對整個工程的質量至關重要。只有交通的快速發展，才能促進經濟的發展，由于交通命脈的貫通，為經濟的發展起到了重要的推動作用，因此，近年來的道路建設總長正如同我國的經濟指標一樣逐年翻新、屢創新高。高速公路在使用年限內對路基下沉的要求很高，根據建設過程中地質條件的不同，需要對路基采用必要的措施，在現在的公路施工中，我們用軟路基來進行對公路路基的處理，土路基的處理的目的是提高該段公路路基的穩定性和承載能力。強度低，壓縮量較高的軟弱土層.多數含有一定的有機物質。軟土路基主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。地下水位高，其上的填方及構造物穩定性差且發生沉降的地基。便于對軟土的成因一般認為是由于第四紀后期地表水所形成的沉淀物質，多分布在海濱，湖濱，河流沿岸等地勢低洼地帶，地表常年潮濕或積水。所以地表往往有大量喜水植物，由于這些植物的生長和死亡，使軟土中含有較多的有機物.軟土地基的處理應根據軟土，淤泥的物理力學性質，埋層深度，路堤高度，材料場地情況，公路等級等因素分別采取換土、拋石擠淤、反壓護道、滲水、土工材料、塑料排水板、粉噴樁、碎石樁、超載預壓等措施進行處理。強度及穩定問題：當軟土路基的抗剪強度不足以承受路堤及路面外荷載時，軟土路基會產生局部或整體剪切破壞，造成路堤塌方、失穩及橋臺破壞。當軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下產生過大的沉降變形時，會影響道路的正常使用。特別是產生過大的不均勻沉降時，造成路面開裂破壞，結構物與路堤銜接處差異沉降，引起橋頭跳車，涵身、通道凹陷、沉降縫拉寬而漏水；路面橫坡變緩、積水，從而引起路面損壞等等。在實行高速公路工程軟路基填筑路堤高度大于臨界高度時，在施工工期允許的條件下，應優先采用堆載預壓法．即盡早用堆載預壓而不作深層處理軟基的方法。這種以自然沉降逐漸達到路基穩定的作法，是一種經濟也簡單的方法。但按照我國公路基本建設的程序和不能盡早撥款、征地和從容施工的情景，一旦工程項目付諸實施后，又往往限于工期，所以一般情況下用自然沉降法很難實現。

二、軟土路基處治主要施工程序

軟土路基處治施工分為施工準備、路基處治、預壓三個階段，必須保證預壓階段有足夠的時間。軟土路基處治的主要施工程序如下。1、真空聯合堆載預壓。真空聯合堆載預壓橫向處理范圍為路堤坡腳外2．0m，具體施工步驟如下是先將池塘抽水清淤。鋪設厚中粗砂墊層，埋設沉降標。按具體施工的間距正方形布樁。用插板機打設塑料排水板至設計標高。觀測沉降標沉降，埋設監測儀器。鋪設真空濾管主支管，安裝真空設備。開挖密封溝，鋪設密封膜。抽氣檢查密封膜漏氣及各系統運轉情況，正常后正式抽氣進行真空度及沉降觀測。路基土石方分層填筑。真空聯合堆載預壓兩個月后卸載。堆載預壓至沉降符合路面施工的要求。2、管涵段軟土路基處治。管涵段軟土路基采用相應路段的處治方法，在預壓期滿后反開挖埋設管涵。3箱涵段軟土路基處治.箱涵采用水泥攪拌樁復合地基。水泥攪拌樁直徑，來進行過對管道段進行路基的處理。

高速公路工程軟路基的處理方法

在高速公路工程軟路基的處理方法主要有以下種：1、排水固結法。在公路方面處理軟土地基常用的方法是排水固結，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層相結合。雖然這種方法般化，但卻是有效的、經濟的。2、輕質路堤法。我國輕質路堤采用的材料一般是粉煤灰，國外也有用大塊型硬質泡沫塑料。粉煤灰路堤有三種類型．即單一填筑粉煤灰型、土和粉煤灰分層混填型和土砂及粉煤灰等混合填筑型。輕質路堤的作用是減輕路堤自重，減小軟土地基的附加應力，從而達到減少工后沉降的目的．同時它作為填料還有節約投資、減少占地等效益。河北省石安高速公路大量采用了粉煤灰進行路基填筑．既節約了土地和充分利用了電廠的廢料，又能在很大程度上降低路基的沉降，可謂一舉多得。3、深層處理法。對于高填方路基，尤其是橋頭路基．可根據軟土路基的厚度和含水量的實際情況，采用旋噴樁或粉噴樁進行軟土路基處理，效果較好。如京秦高速公路(廊坊段)的軟士路基處理就是采用了此種方法．至今通車運營已經五年了．橋頭跳車現象很少。4、堆載預壓法。對于施工工期允許的工程項目可采用堆載預壓法．即在路基施工完畢后．在路基頂面加載重量等于或大于路面結構層的土方，使軟土地基固結沉降，達到穩定狀態后再繼續施工。預壓荷載分為超載、等載和欠載3種類型。其中超載預壓是減少工后沉降的有效方法，對于天然地基和砂井處理地基，采用超載或等載預壓形式效果比較理想。但據統計分析．不論采用哪種荷載形式，堆載預壓處理法都需要有足夠的預壓期。5、凍結法。將含水土體利用人工設置的凍結管，凍結管內循環冷媒劑，帶走土體中熱量從而形成強度高密封性好的凍土，起到承受荷載和密封防水的作用。它的適應性強、安全可靠、無污染，目前和其他方法相比造價略高。凍結法是在室外用熱砂漿進行砌筑，砂漿不摻外加劑，砂漿有一定強度后砌體很快凍結，融化后的砂漿強度接近于零，當氣溫升高轉入正溫后砂漿的強度繼續增長。由于砂漿經凍結、融化、再硬化的三個階段，其強度會降低，也減弱了砂漿與磚石砌體的粘結力。結構在砂漿融化階段的變形也較大，會嚴重的影響砌體的穩定性。凍結法采用液態氮或二氧化碳膨脹的方法，或采用普通的機械制冷設備與一個封閉式液壓系統相連接，而使冷卻液在內流動，從而使軟而濕的土進行凍結，以提高土的強度和降低土的壓縮性。進行軟土地基處理，特別是軟土層較厚的地基，處理的方式是否到位，對工程的施工質量、工程進度和工程造價有著直接的影響。對于軟土地基處理采用什么方法應根據不同的地質條件、施工條件、土質的物理、力學性能等綜合考慮，同時還應考慮其施工的方便性、可行性及經濟性。分期修建的建設思路在許多情況下對于處理軟土路基還是一種成功的辦法。一方面它可以將復雜的加固處理方法改換為簡單方法處理，另一方面，延長了工期，使得固結沉降大部分完成，在修筑路面后路基變形很小，甚至不再變形。因此，分期修筑是一種較為經濟的處理方法。隨著科學技術的不斷發展，新材料、新工藝的開發，對于軟土地基處理的方法會越來越多，越來越經濟、方便、更有效，將更有利于高等級公路路基的處理，充分發揮出高等級公路的優越性。

參考文獻：

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