市政道路軟基處理方法

李志

【摘 要】在市政道路的施工過程中難免會(huì)經(jīng)過軟土地質(zhì)的區(qū)域。為了保證道路施工的質(zhì)量，改善軟土地基的地質(zhì)情況十分的重要。軟土地基的抗壓性和穩(wěn)定性過差，在軟土地基上進(jìn)行道路施工，施工完成以后，道路的質(zhì)量和耐用性不能夠滿足實(shí)際的要求。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)市政道路軟土路基處理方法的研究。本文就市政道路軟土路基處理的特點(diǎn)及處理方法做了詳細(xì)探討。

【關(guān)鍵詞】市政道路；軟土路基；表層排水；堆載預(yù)壓；粉噴樁

一、軟土路基的特點(diǎn)

所謂軟土，從廣義上講，就是強(qiáng)度低，壓縮性高的軟弱土層。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、軟粘性土總稱為軟土。道路軟土路基具有以下特點(diǎn)：

（一）含水量較高、孔隙比較大

因?yàn)檐浲林饕烧惩亮＝M和粉土粒組組成，并含少量的有機(jī)質(zhì)，在不同地址環(huán)境下呈現(xiàn)絮狀結(jié)構(gòu)。軟土一般含水量35～80%，空隙比為1～2。

（二）具有明顯的流變性

在剪應(yīng)力的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在固結(jié)沉降完成后，軟土還可能產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

（三）壓縮性高，透水性差

軟土的壓縮模量Es<4MPa，其壓縮性隨著液限的增大而增大。軟土滲透性小，一般豎向滲透系數(shù)在（10-6～10-8cm/s）之間，因此土層在自重或荷載作用下達(dá)到完全固結(jié)所需要的時(shí)間是很長的。

（四）抗剪強(qiáng)度很低

我國軟土天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa，有效內(nèi)摩擦角20～350。在荷載的作用下，如果軟土路基能夠排水固結(jié)，軟土抗剪強(qiáng)度將產(chǎn)生顯著變化。軟土排水固結(jié)速度越快，則其強(qiáng)度改善效果越明顯。

二、市政道路軟土路基處理的特點(diǎn)

（一）市政道路軟土路基的處理具有復(fù)雜性

市政道路下需要鋪設(shè)各類管線，包括給排水管道，如污水管、雨水管、市政供水管等，另外還有電力、通訊管道、煤氣管道等，這些管道的鋪設(shè)對(duì)路基的沉降都有一定的要求，其中以污水管、雨水管對(duì)路基的沉降要求最為嚴(yán)格，當(dāng)管線軟基壓縮沉降和側(cè)向位移時(shí)管體產(chǎn)生縱向彎曲，致使管道失穩(wěn)，在最薄弱處產(chǎn)生破裂而漏水。

（二）市政道路軟土路基處理的費(fèi)用昂貴

道路修建好，由于管線下軟基的不均勻沉降，導(dǎo)致管線不能正常運(yùn)作、斷裂損壞的情況時(shí)有發(fā)生，遇到此類情況，只能通過挖開路面進(jìn)行維修。這不但給城市的交通和生活帶來很多不便，而且在人力、財(cái)力和物力上造成很大浪費(fèi)。近年來，這個(gè)問題開始受到關(guān)注，但由于目前尚無關(guān)于市政管線地基沉降要求的統(tǒng)一規(guī)定，因此基本上借用高速公路對(duì)軟基處理的要求。高速路一般路段的工后沉降要求≯30cm，而目前市政主干線管道地基的工后沉降一般要求≯10cm.因此市政道路的軟基處理比相同等級(jí)的一般公路要求更高，從而使得市政道路軟基處理費(fèi)用變得昂貴。

三、市政道路軟土路基處理的方法及處理效果

（一）路基淺層處理方法

1、表層排水法

對(duì)土質(zhì)較好因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水。同時(shí)降低地基表層部分的含水率。以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

2、土工布及土工格柵加固法

在含有大量粘土、粉砂土的飽水細(xì)粒土或大孔隙有機(jī)質(zhì)土、泥碳土、松砂土等軟土地段適用此方法。土的含水量大、壓縮性高、承載力低、抗剪強(qiáng)度弱等如水網(wǎng)地帶、降雨頻繁的填河魚塘等地段，特別是施工期限緊迫時(shí)，多采用土工布加筋土和砂墊層綜合處理以及土工格柵加粉煤灰綜合處理。

3、添加劑法

軟土路基的表層為粘性土?xí)r，可以采用在表層粘性土內(nèi)摻入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性。使用較多的添加劑是生石灰，熟石灰和水泥。為了加快路基施工進(jìn)度，我們對(duì)路基土中添加生石灰，改善了土的特性，保證了工程質(zhì)量。

4、清淤換填法

這是最常用的方法。這種方法是全部或部分挖去軟弱土，用良好土換掉軟土、

淤泥的方法。取材方便時(shí)盡量換填滲水性土，目的為保證填土的穩(wěn)定和減少沉降量。它適用于表層淤泥質(zhì)、泥炭土、無硬殼、層厚不超過3米和易于排水施工等情況。開挖時(shí)深度在兩米以內(nèi)，用人工或機(jī)械直接清除至路基范圍以外堆放或運(yùn)至取土坑還田；深度超過2米時(shí)，要由端部向中央分層挖除，并修筑臨時(shí)便道，由汽車運(yùn)載出坑。換填的深度要根據(jù)承載力確定。

5、砂井、袋裝砂井預(yù)壓加固法

通過埋設(shè)砂井，縮短排水距離，土中的水分可以通過砂井留入砂井頂部的砂墊層或排水溝流走，在外加預(yù)應(yīng)力的作用下，軟土中孔隙水壓能較快的消散，從而加快地基沉降固結(jié)速度，提高土的固結(jié)度，增大地基承載力，減少工后沉降量。

（二）路基深層處理方法

1、堆載預(yù)壓法

在軟土地基上修筑路堤，通過填土堆載預(yù)壓，使地基土壓密、沉降、固結(jié)，從而提高地基強(qiáng)度，減少路堤建成后的沉降量。這種方法對(duì)各類軟土地基均有效，使用材料、機(jī)具簡單，施工操作方便。但堆載預(yù)壓需要一定時(shí)間，因此要依工期而定。堆載預(yù)壓法施工中主要應(yīng)注意以下問題：

（1）由于預(yù)壓時(shí)間一般較長，因此在采用堆載預(yù)壓法時(shí)，常結(jié)合其他措施，如在地基表面設(shè)置砂墊層，地基中設(shè)置砂井等措施加固土層的固結(jié)，縮短堆載預(yù)壓時(shí)間。

（2）在進(jìn)行堆載填土?xí)r，適當(dāng)加寬填土寬度，以加速地基固結(jié)下沉。

（3）超壓路堤頂面應(yīng)通過攤鋪和壓實(shí)所需的附加土層，保持在超壓標(biāo)高上。

（4）堆載預(yù)壓施工中，作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載，因此預(yù)壓加荷的速率應(yīng)保證地基值產(chǎn)生沉降而不至傷失穩(wěn)定。

2、塑料排水板預(yù)壓加固法

它是將塑料排水板用插板機(jī)具插入軟土地基中，地表鋪砂墊層組成垂直和水平排水體系，然后在地基表面堆載預(yù)壓，從而加速軟土地基的沉降過程，加快固結(jié)，提高路基強(qiáng)度。

塑料排水板由芯板和濾 膜組成，芯板是聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成兩面有間隙溝槽的板體，土層中的固結(jié)滲流水通過濾膜滲入到溝槽內(nèi)，并通過溝槽從排水墊層中排出。濾膜一般由無機(jī)紡織物組成，應(yīng)具有一定的隔離土顆粒和滲透功能。漢蔡高速塑料排水板采用B型，結(jié)構(gòu)形式為粘和式，外型尺寸均勻，厚度為4.5～5.5毫米，寬度為10厘米，采用原生塑料。

3、粉噴樁法

粉體噴射攪拌樁簡稱粉噴樁。粉噴樁法是利用特制的深層噴射攪拌機(jī)械，使壓縮空氣攜帶粉體固化材料，經(jīng)過高壓軟管和攪拌軸送到攪拌葉片背后的噴嘴噴出，噴入旋轉(zhuǎn)葉片背后產(chǎn)生的空隙中，并與土粘附在一起，在不斷的攪拌作用下，固化材料與地基土均勻混合，而將固化材料分離后的空氣傳遞到攪拌軸的周圍，上升到地面釋放掉。一般適用于淤沼質(zhì)土、粘性土、亞粘土等各類軟土地基的加固，對(duì)含水量高的軟土加固效果最好。

4、振沖碎石樁法

它是利用振沖器在高壓水流下邊振邊沖在地基中成孔，向孔內(nèi)分批填入碎石，制成樁體。樁體與地基共同組成復(fù)合地基，使得地基承載力增大，變形減少，抗液化能力增強(qiáng)。它適用于處理不排水、抗剪強(qiáng)度小于20MPA的粘性土、飽和黃土和人工填土地基。

四、結(jié)語

綜上，作為一種不良地基，軟土具備透性很差而具高壓縮性的特點(diǎn)特征，過大的沉降及不均勻的沉降會(huì)造成道路的沉降和塌陷，增加發(fā)生工程質(zhì)量事故的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在軟土地區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工的道路工程時(shí)，必須從多個(gè)方面綜合考慮，采取相應(yīng)的措施，減少地基的不均勻沉降，保證道路工程的質(zhì)量。

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