公路軟土路基處理加固施工技術(shù)分析

1 公路軟土路基概述

在公路施工中經(jīng)常會(huì)遇到軟土路基情況的發(fā)生，在軟土地基上修筑路基，若不加處理，往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過(guò)量沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱(chēng)為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之間，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般為35% ～60%，塑性指數(shù)為13～30.我國(guó)軟土多分布在江河湖海等處，但也在丘陵低洼和山區(qū)谷地賦存。軟土路基其特點(diǎn)是承載力差，強(qiáng)度弱，凝固時(shí)間慢。若在軟地基尚未處理好就修筑路基，可能會(huì)導(dǎo)致地基不均勻沉降的發(fā)生，從而導(dǎo)致一系列問(wèn)題的出現(xiàn)，如路堤銜接處發(fā)生沉降、邊坡外側(cè)土地隆起、因路堤變形導(dǎo)致路面破壞等。因此，做好軟地基處理是在此基礎(chǔ)上建造公路的關(guān)鍵。

2 公路軟土路基處理加固施工技術(shù)

2.1 置換法

采用各種手段將地基復(fù)合增強(qiáng)其強(qiáng)度，提升路基抗承載力，減少沉降量。其中最常用的就是碎石法。利用高壓水的沖擊將管狀設(shè)備振動(dòng)出空，將其碎石等材料放入其中成樁，進(jìn)而提高地基的承載能力，這種置換方法被廣泛的應(yīng)用于公路施工中，且造價(jià)低廉，也不會(huì)受到地下水位的影響。粉噴樁法是利用特殊的設(shè)備將水泥或者是生石灰等粉末狀體進(jìn)行加固然后應(yīng)用在路基中，主要是針對(duì)軟土固化劑進(jìn)行攪拌，然后形成水泥樁的固體，再使用于樁間來(lái)增強(qiáng)地基復(fù)合的承載力，它與深層次路基承載力不同，通過(guò)配合比將提供整體土體機(jī)構(gòu)的凝固性，使其提高至1以上或是更多，除了上述等方法外，還有類(lèi)似的方法，如CFG樁，鋼渣樁，石灰樁等。

2.2 排水固結(jié)法

排水是排水固結(jié)法的主要目的，主要由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成，通過(guò)人為地在軟土地基中加上排水設(shè)施如排水管道，并在其上方加壓處理，慢慢排除土中的水分，以減小軟土直接的孔隙比，使地基固結(jié)變形。一旦超靜水壓力開(kāi)始減弱，有效應(yīng)力開(kāi)始提升，地基土的強(qiáng)度就必然得到增加。預(yù)壓常運(yùn)用在加壓系統(tǒng)中，每個(gè)工程建筑之前都要預(yù)先加載，通過(guò)實(shí)際使用通車(chē)后的公路負(fù)載重物或者是在軟土路基上放超過(guò)路基荷載的重量，以便讓地基大部分沉降，提高地基承載力度。通常情況下，超負(fù)載的預(yù)壓不太適合在泥潭層較厚的地方使用，那些黏土層較薄亦或淺層土則可進(jìn)行單獨(dú)堆載。

制作排水系統(tǒng)時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置砂井和塑料排水板進(jìn)行，砂井是指利用打樁機(jī)打入鋼管，或者利用高壓射水等方法在在路基中做出有一定規(guī)律的孔，再在孔中灌入粗砂子形成砂柱，起到排水通道的作用。為降低成本和施工的難度，現(xiàn)在多數(shù)都用織物袋來(lái)裝砂井，從而避免因地基變形而出現(xiàn)的連續(xù)性消失以及排水效果減弱的問(wèn)題。塑料排水板也是排水系統(tǒng)中的常用工具，在軟土層通過(guò)對(duì)塑料排水板的插入來(lái)引流滲水，加快排水速度，提高排水效率。兩種方法同時(shí)使用時(shí)，可以講砂墊層鋪設(shè)在軟土地基上，然后在上面覆蓋薄膜進(jìn)行密封處理，可用抽氣泵來(lái)保證排水通道的高真空狀態(tài)，利用大氣壓抽出土中的水。

2.3 換填法

換填法多數(shù)情況下是將地面以下的軟土挖去，再向內(nèi)選擇強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的砂、碎石和繪圖以及礦渣等材料進(jìn)行分層填充工作，最后分層夯實(shí)，然后壓、震，促使公路的高密實(shí)度。以分散附加應(yīng)力的方法來(lái)提高路基承載力，同為復(fù)合路基的置換制作方法，若基層弱土層較薄，而上面負(fù)載不大時(shí)，可直接加入碎石，對(duì)表面的合理的行壓和夯實(shí)、震動(dòng)，不斷提高地基的強(qiáng)度。

2.4 深層攪拌法

深層攪拌法是通過(guò)特制機(jī)械，在地基中就地將軟地基土與固化劑強(qiáng)制攪拌，使軟粘土硬結(jié)成樁的地基加固方法。其中固化劑多為水泥或石灰，若為粉體時(shí)則稱(chēng)為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法主要處理地基范圍包括淤泥、淤泥質(zhì)土等含水量高的地基，以及承載力特征值低于120kPa的粉土、黏性土等軟土地基。

2.5 高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)鉆孔，將帶有特殊噴嘴的注漿管插入預(yù)定深度土層，以高壓噴射流沖擊破壞土體，使固化漿液與土體混合，使軟土地基凝結(jié)加固的方法。高壓噴射注漿法多用于淤泥、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基的處理。

3 軟土地基處理施工技術(shù)選擇

施工方法決定施工方案，前文關(guān)于軟土基地處理施工技術(shù)方案的選擇一定要建立在正確選擇施工方法的基礎(chǔ)上。

(1)要判斷土質(zhì)條件，若是黏性土則采用壓實(shí)法，黏土一經(jīng)擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，因此在施工中要盡可能的減小對(duì)地基的擾動(dòng);若是可能發(fā)生液化的砂性土，則一般采用擠實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)法。

(2)軟土地基加固處理施工技術(shù)選擇受地基構(gòu)成影響，具體影響情況如下:一是軟土層的厚度。如果軟土層厚度較大，要按照土壤質(zhì)地和處理指標(biāo)，結(jié)合使用表層處理和其他方法。軟土層厚，采用砂子加實(shí)樁或豎向排水井全層處理不僅難度大，施工成本也高，加載預(yù)壓效果也不佳，所以沒(méi)必要進(jìn)行處理得很深，當(dāng)軟土層較薄時(shí)，其滑動(dòng)破壞危險(xiǎn)性小，沉降量小，只需要進(jìn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的表層處理。對(duì)于重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)，可挖掘置換。二是含有砂層(排水層)的軟土層。由于其厚度不大，使用縮短固結(jié)排水距離的方法，就能夠產(chǎn)生沉降，從而因固結(jié)而提高強(qiáng)度，所以只需要進(jìn)行填土預(yù)壓或表層處理，無(wú)需使用砂子加實(shí)樁或豎向排水的方法。三是不含砂層(排水層)而厚度又較大的軟土層。需用豎向排井法進(jìn)行沉降處理，用灰樁或砂子加實(shí)樁、反壓護(hù)道等作穩(wěn)定處理。四是上方為較厚的堆積軟弱粘性土層，下方為砂層的情況，其沉降加固處理則需選用預(yù)壓填實(shí)、豎向排井等方法。

(3)公路等級(jí)一定程度上也決定著軟地基處理技術(shù)的選擇。一般來(lái)說(shuō)，公路道路設(shè)計(jì)等級(jí)越高，對(duì)于道路平整度的要求也會(huì)越高，就要求采取強(qiáng)有力的軟地基處理措施。反之，公路等級(jí)較低時(shí)，出于降低施工成本的考慮，一般就簡(jiǎn)易的對(duì)路面進(jìn)行鋪設(shè)，待地基沉降結(jié)束后，在對(duì)公路路面進(jìn)行常規(guī)處理。路堤設(shè)計(jì)寬度與高度也是影響地基處理方法選擇的重要因素。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)路堤越寬越高，則對(duì)地基底部產(chǎn)生的壓力也會(huì)越大，從而引起地基深處的較大沉降。對(duì)于寬而低的路堤，若采用換填法則可能導(dǎo)致局部受破壞;若設(shè)計(jì)高度大但穩(wěn)定性不足的路堤時(shí)，采用壓重法將受到很大限制。

4 結(jié)語(yǔ)

施工企業(yè)要高度重視軟土路基加固處理問(wèn)題。在實(shí)際工作中，根據(jù)道路施工的具體情況正確選擇合適的處理技術(shù)方法和方案，并不斷予以優(yōu)化提高，將軟土路基的影響控制在一定允許范圍內(nèi)，從而保障公路施工質(zhì)量和投入運(yùn)行后的服務(wù)水平，為我國(guó)公路交通的健康和諧發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

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