[摘要]近年来,随着高等级公路建设的迅速发展,不可避免会遇到软土地基的处理问题,文章着重介绍了软土路基的成因、变形特点、处理方法比选、施工工艺,探讨了软土路基处理应遵循的原则和要求,以供同行参考。
[关键词]路基 软土地基 成因 变性特点 处理方法
一、软土路基成因
所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。
二、软弱地基变形特点
为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量较大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。
三、软弱地基处理方法
在了解软土的三大特点之后,结合平日的实际施工情况,重点介绍几种软弱地基的处理方法,供有关技术人员参考。www.11665.com下面重点介绍前几种的适用范围、施工方法和作用。
1.抛石挤淤
适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。
处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50—80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。
作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。
2. 敷设盲沟
适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。
作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。
盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。
处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
3.换填软土
适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。
处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。
作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。
4.碎石桩
适用范围:软土深度在15米以内且路基处于高填方地段。
作用:(1)挤密作用,对土体产生两个方向的横向挤压力。一个是成桩过程中沉管对周围土层产生较大的横向挤压力;另一个是在填入孔内碎石振动挤压时对土体周围产生的横向挤压力,使桩周围的孔隙减小,增加密实度;(2)消散孔隙水,加快地基固结。碎石桩的材料可使桩因土体的渗透能力高出很多的优势,能形成竖向排水管,让土体内的水排出地面,排出路基外,加快路基排水固结。
施工方法:
(1)碎石桩的几大控制指标:
平面位置——应按正三角形或梅化形部置
桩的直径——多数采用50-100cm
桩的长度——其长度不能大于15米
桩的部置范围——一般不少于路基款度的1.2倍
(2)用于碎石桩径相同或接近的钻孔机按照事先部置好的位置进行钻孔,并清除孔内的泥浆或水,边倒入碎石边进行振动使碎石达到密实;
(3)在碎石顶设置一层30-50cm的碎石垫层,使附加应力合理地传递到复合地基上。
由于此种施工较为复杂,且费用较高,在软土地基处理中较少应用,而多用于涵洞的软弱地基处理上。
结语:每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性,必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比,确定最合理的软土路基处理方案,并不在于技术的先进与否。今后我们要在施工过程中要认真总结经验,不断摸索出具有针对性的施工方法,这是我们作为一名合格的公路建设人员责无旁贷的责任。
