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圓滿如意妹
公路工程中软土地区路基处理措施 摘要：修建在软土地区的路基，主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和大量且时间长的沉降问题。本文为了减少软土路基出现的问题，总结了几种软土路基的处理措施。 关键词：软土地区；路基；处理措施 中图分类号：U231文献标识码： A 1 前言 淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土[1]。软土地区的路基特点是强度低、变形量大且持续时间长，含水量高且透水性差。修建在软土地区的路基，会出现一系列的问题，如路基滑动破坏的稳定问题，沉降问题。因此，必须对软基进行处理，才能满足工程需要。为了解决软土路基问题，本文总结了几种软土路基的处理措施。 2 软土路基的处理措施 1 表层处理法 （1）砂垫层 在软土层顶面铺砂垫层，主要起浅层水平排水作用，使软土在路堤自重的压力作用下，加速沉降发展，缩短固结时间。但对基底应力分布和沉降量的大小无显著影响。 砂垫层用于路堤高度小于2倍极限高度（在天然软土地基上，基底不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度）软土层及其硬壳较薄，或软土表层渗透性很低的硬壳等情况。亦可用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基[2]。有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。 （2）反压护坡道 在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，以改善路堤荷载方式来增加抗滑力，使路堤下软基向两侧隆起的趋势得到平衡，从而保证路堤的稳定性。 反压护道用于路堤高度不大于5～2倍的极限高度，非耕作区和取土不太困难的地区。 （3）土工聚合物处治 ① 土工布 土工布铺设于路堤底部，在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩，提高路基稳定性。土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋补强。土工布连接一般采用搭接或缝接法。缝接法有一般缝法、丁缝法和蝶形法。 ② 土工格栅 土工格栅加固土的机理在于格栅与土的相互作用，一般可归纳为格栅表面与土的摩擦作用、格栅孔眼对土的锁定作用和格栅肋的被动抗阻作用[3]。三种作用均能充分约束土的颗粒侧向位移，从而大大地增加了土体的自身稳定性，对土的加固效果，明显高于其他土木织物，可迅速提高地基承载力，加快施工进度，控制软基地段沉降量发展，缩短工期，使公路及早投入使用。 2 换填法 换填法一般适用于地表下5～0m之间的软土处治。 （1）开挖换填法 将软弱地基层全部挖除或部分挖除，用透水性较好的材料（如砂砾、碎石、钢渣等）进行回填。该方法简单易行，也便于掌握。对于软基较浅（1～2m）的泥沼地特别有效。但对于深层软基处理，要求沉降控制较严的路基、桥涵构造物、引道等，应考虑采用其他方法。 （2）抛石挤淤法 在路基底部抛投一定数量片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便，适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土；在特别软弱的地面上施工由于机械无法进入，或是表面存在大量积水无法排除时；石料丰富、运距较短的情况。 （3）爆破排淤法 将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥沼扬弃，然后回填强度较高的渗水性土壤，如砂砾、碎石等。爆破排淤较一般方法换填深度大、工效较高，软土、泥沼均可采用。 爆破排淤法用于当淤泥（泥炭）层较厚，稠度大，路堤较高和施工期紧迫时；路段内没有桥涵等构造物，路基承载力均衡一致，因整体沉降对道路不会产生破坏，也可考虑换填。但对桥涵构造物及两侧引道等，应考虑采用其他方法。 3 重压法 （1）堆载预压法 在软基上修筑路堤，通过填土堆载预压，使地基土压密、沉降、固结，从而提高地基强度，减少路堤建成后的沉降量。进行预压的荷载超过设计的道路工程荷载，称为超载预压；预压荷载等于道路工程荷载，称为等载预压。 （2）其他重压法 ① 真空预压法 利用大气压强098Mpa等效堆载预压法对软基进行加固。即依靠真空抽气设备，使密封的软弱地基产生真空负压力，使土颗粒间的自由水，空气沿着纵向排水通道，上升到软基上部砂垫层内，由砂垫层过滤再排到软基密封膜以外，从而使土体团结。该法适用于含水量高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数均较小的黏土。 ② 真空预压加堆载预压法 堆载预压和真空预压方法两种方法的结合，原理与真空预压相同，但加载更大，预压时间缩短了一半。 4 垂直排水固结法 利用砂井、袋装砂井、塑料排水板增加土层竖向排水途径，缩短排水距离、加速地基固结。 （1）砂井 用振动打桩机、柴油打桩机（冲击式和振动式）以及下端装有活瓣钢桩靴的桩管将砂（含泥量不大3%）或砂和角砾混合料（含泥量不大于5%）灌入形成砂井。在施工时考虑避免“缩颈”和减少对土的扰动。 砂井适用于软土层厚度大于5m的条件，最大有效处理深度18m。 （2）袋装砂井 主要用导管式振动打桩机（在行进方式上普遍采用的有轨道门架式、履带臂架式、吊机导架式等），选用聚丙烯或其他适用的编织料制成的袋，采用渗水率较高的中、粗砂（大于5mm的砂的含量宜占总重的50%以下，含泥量不应大于3%，渗透系数不应小于5×10-3cm/s）制成砂袋。砂袋砂井按整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫层的施工工艺流程进行。 （3）塑料排水板 用插板机或与袋装砂井打设机共用（将圆形套管换成矩形套管）打设。按整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层的施工工艺程序进行。振动打设工艺。锤击振力大小，根据每次打设根数、导管断面大小、入土长度和地基均匀程度确定。 5 其他软基处理施工技术 （1）旋喷桩 根据固化剂喷入的形态（浆液或粉体），采用不同的施工机械组合。用水泥、生石灰、粉煤灰等作为加固料。利用工程钻机，将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配置好的浆液以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基，最大有效处理深度20m。 （2）粒料桩 主要用振动器、吊机或施工专用平车和水泵，将砂、碎石、砂砾、废渣等粒料（粒径宜为20～50mm，含泥量不应大于10%）加入振密。按整平地面→振冲器就对对中→成孔→清孔→加料振密→关机停水→振冲器移位的施工工艺程序进行。 选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程离周围建筑物距离相适应。应配备使用的供水设备，出水口压应为400～600kPa，流量20～30m3/h。起重机械起吊能力应大于100～200kN。 （3）生石灰桩 主要用振冲器、吊机或施工专用步履式、门架式振动沉桩设备。配备适用的空压机，起重机械起吊能力应大于100～200kN。使用材料为生石灰（颗粒直径不超过30mm要求填充材料要密实）。按整平地面→振冲器就位对中→成孔→空气压缩机注入生石灰→边振动边拔出套管→振动器移位→封紧生石灰桩孔的施工工艺程序进行。 选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程离周围建筑物距离相适应。 参考文献 [1] JTG F80/1-公路工程质量检验评定标准[S] [2] JTJ017-公路软土地基路基设计与施工技术规范[S] [3] 俞伯汀，孙红月，尚岳全，等．浙江下山滑坡特征及稳定性分析 [J]．岩石力学与工程学报，2006，25(SI)：2875～2881．
