高速公路軟土路基處理方法探討

摘要:軟土地基對(duì)高速公路施工修建是一種常見(jiàn)的通病，處理不好嚴(yán)重影響公路質(zhì)量。本文就軟土路基提出幾中常見(jiàn)的處理方法，對(duì)保證高速公路質(zhì)量具有重要作用。

關(guān)鍵詞:高速公路;軟土;方法

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車(chē)大量增加，公路建設(shè)的重要性已經(jīng)被國(guó)家當(dāng)作重點(diǎn)來(lái)建設(shè)，而在修建公路特別是沿海地區(qū)會(huì)遇到很多不同的問(wèn)題。

一、軟土就是其中的一種。

所謂軟土是指強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層，可將其分為軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭5種類(lèi)型，習(xí)慣上把前3種總稱(chēng)為軟土。這個(gè)路基的土的特性是強(qiáng)度低、固結(jié)慢、變形大、壓縮性高。在軟土上修建公路如果對(duì)軟土路基處理不當(dāng)或不加以處治，會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，如地基抗剪強(qiáng)度不夠引起路堤側(cè)向整體滑動(dòng)，邊坡外側(cè)土體隆起，橋頭路堤縱向沿路線向河床方向產(chǎn)生整體滑動(dòng)，導(dǎo)致橋臺(tái)破壞;人工構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生差異沉降，引起橋頭跳車(chē)及路面破壞;路基底面沿橫向產(chǎn)生盆形沉降曲線，導(dǎo)致路面橫坡變緩，影響橫向排水等等。

二.對(duì)待處理軟土地基有許多種方法，現(xiàn)在探討以下幾種方法:

砂墊層法、高壓噴射注漿法、排水固結(jié)法、粉噴樁、預(yù)壓法、加筋法、高真空擊密法、拋石擠淤法等等。

1.砂墊層法

鋪筑砂墊層是軟土地基常用的淺層處治辦法，通常適用于軟土過(guò)濕地表面，形成填土的底層排水，在一定程度上能加固地基，補(bǔ)償土中抗剪強(qiáng)度的不足，可防止由于局部承載力喪失而引起的路基填土與軟土地基相互混雜，減少路堤的不均勻沉降。為保證砂墊層本身的滲透性，一般應(yīng)采用級(jí)配良好的中粗砂，并且要求含泥量不超過(guò)5%，無(wú)雜質(zhì)和有機(jī)質(zhì)混入，砂墊層厚度一般為30cm～50cm。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝，通過(guò)砂墊層滲出的水通過(guò)排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。

2.高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿技術(shù)是一種結(jié)合了化學(xué)注漿技術(shù)和高壓射流切割技術(shù)的加固松軟土體的應(yīng)用技術(shù)。工程中采用鉆機(jī)先鉆進(jìn)至預(yù)定深度，再通過(guò)帶特殊噴嘴的注漿管將水泥漿液高壓噴出，以噴射流切割攪動(dòng)土體，同時(shí)鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，造成一個(gè)均勻的圓柱狀水泥土固結(jié)體，從而達(dá)到提高地基承載力，減少地基的變形，達(dá)到地基加固的目的。

3.排水固結(jié)法包括塑料板排水固結(jié)法和袋裝沙排水固結(jié)法

3.1塑料板排水固結(jié)法

塑料板排水固結(jié)法是將帶狀塑料排水板用插入機(jī)將其插入軟土中，然后在土基面上加載預(yù)壓，土中的水沿塑料板的通道溢出，從而使地基得到加固的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:排水板是工廠生產(chǎn)的，質(zhì)量容易控制，成本較低，施工機(jī)具重量較輕，效率較高，可在超軟地基上使用，無(wú)需濾砂工藝和設(shè)備。

3.2袋裝沙井排水固結(jié)法

袋裝砂井是采用錘擊沉入鋼管或振動(dòng)壓入鋼管至設(shè)計(jì)所要求的深度后，將已裝入砂的砂袋(砂袋為聚丙烯編織袋)垂直放入管內(nèi)，然后拔起鋼管，利用砂袋的自重將自動(dòng)開(kāi)啟門(mén)打開(kāi)，隨著鋼管向上移動(dòng)、拔出，袋裝砂井在成孔內(nèi)形成，然后在砂井頂部鋪以砂墊層路堤壓載，以使土中的水沿砂井排出，縮短軟基固結(jié)時(shí)間。

4.粉噴樁、旋噴樁

粉噴樁是樁復(fù)合地基是一種新型的地基加固處理技術(shù)，它是利用水泥(石灰或粉煤灰等)作為固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)械，在地下深層將水泥等漿液或粉體經(jīng)攪拌后產(chǎn)生化學(xué)和物理作用后形成的樁體，并與樁周的加強(qiáng)土體形成復(fù)合地基，以增加地基承載力、壓縮模量和抗剪力，可承擔(dān)外部較大的荷載。這種方法施工速度快，加固深度大、效果好、對(duì)周?chē)h(huán)境污染少，因而目前較多地用于公路結(jié)構(gòu)物及結(jié)構(gòu)物與中期過(guò)渡地基處理工程。粉噴樁目前在我國(guó)已廣泛用于工業(yè)與民用建筑的地基處理、鐵路、公路及市政工程的軟土地基加固，它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、用工省、見(jiàn)效快、成本低，施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染，對(duì)周?chē)h(huán)境無(wú)不良影響等優(yōu)點(diǎn)，有顯著的推廣價(jià)值。

5.預(yù)壓法包括真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓

5.1真空預(yù)壓

真空預(yù)壓是以大氣壓作為預(yù)壓荷載，對(duì)地基土進(jìn)行抽氣，在土中造成一定的真空度

形成大氣壓力與真空壓力的差值作用，將土中一部分水抽出，從而使地基土固結(jié)而加固。如果設(shè)置排水砂井，還可將孔隙內(nèi)的水加速排出。

5.2超載預(yù)壓

在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)進(jìn)行預(yù)壓。當(dāng)堆載超過(guò)計(jì)劃建造的建筑物荷載時(shí)，稱(chēng)為超載預(yù)壓。預(yù)壓所需時(shí)間的長(zhǎng)短取決于地基土層的滲透特性、厚度和預(yù)壓荷載的大小等因素。這些因素可以根據(jù)地基固結(jié)理論進(jìn)行計(jì)算預(yù)計(jì)。施工時(shí)應(yīng)監(jiān)測(cè)地面沉降和土中孔隙水壓力的消散情況，對(duì)預(yù)壓加以控制。

有時(shí)候?qū)Σ煌牡缆窇?yīng)用真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓法，使路基安全可靠，填土速度加快，從而縮短填筑期和預(yù)壓期。它是利用真空應(yīng)力和豎向排水體加速軟土固結(jié)。通過(guò)抽真空形成負(fù)壓，對(duì)于道路而言，可利用路基填土做堆載，使土體在真空荷載和堆載聯(lián)合作用下發(fā)生固結(jié)。同時(shí)，由于真空產(chǎn)生負(fù)壓，使土體產(chǎn)生側(cè)向收縮變形，可以抵消因堆載引起的側(cè)向擠出變形，土體不會(huì)因荷載大而破壞

6.加筋法

加筋土是將抗拉能力很強(qiáng)的土工合成材料埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生摩擦力，使土與加筋材料形成整體，減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。由于土工織物受拉作用，調(diào)整了基底應(yīng)力分布，地基側(cè)向位移和沉降卻相應(yīng)減少，地基穩(wěn)定性就大大提高。

7.高真空擊密法

高真空擊密法是一種快速加固軟土地基的新技術(shù)，它是通過(guò)數(shù)遍的高真空，并結(jié)合數(shù)遍合適的變能量擊密，達(dá)到降低土體的含水量，提高密實(shí)度、承載力，減少地基工后和差異沉降量的目的?？焖俑哒婵論裘芊ㄜ浀鼗幚矸椒ㄊ巧虾８蹫耻浀鼗幚砉拘焓魁埖陌l(fā)明專(zhuān)利，其具有工期短、造價(jià)低、質(zhì)量可控的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在機(jī)楊，道路，高速公路的建設(shè)上都得到廣處應(yīng)用。

8.拋石擠淤法

在路基底部拋投一定數(shù)量片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基的強(qiáng)度。這種方法施工簡(jiǎn)單、迅速、方便。本法適用于常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動(dòng)狀態(tài)，厚度較薄，表層無(wú)硬殼，片石能沉達(dá)底部的淤泥或厚度為3～4m的軟土;在特別軟弱的地面上施工，由于機(jī)械無(wú)法進(jìn)入，或是表面存在大量積水無(wú)法排除時(shí);石料豐富、運(yùn)距較短的情況等。

三、結(jié)語(yǔ)

軟土地基處理的目的主要是使路堤不會(huì)產(chǎn)生局部和整體剪切破壞，以致路基坍塌，滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求;公路使用期不致發(fā)生較大的沉降和不均勻沉降，以保證路面結(jié)構(gòu)完整和車(chē)輛高速平穩(wěn)行駛，由于軟土分布情況較為復(fù)雜，軟土尤其是淤泥的土性較差，而高速公路要求路堤的穩(wěn)定和沉降標(biāo)準(zhǔn)較高，因此，軟土地基處理設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量至關(guān)重要。進(jìn)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(duì)工程的施工質(zhì)量、工程進(jìn)度和工程造價(jià)有著直接的影響。綜上所述，對(duì)于軟土地基處理采用什么方法應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件、施工條件、土質(zhì)、物理、力學(xué)性能等綜合考慮，同時(shí)還應(yīng)考慮其施工的方便性、可行性及經(jīng)濟(jì)性。

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