浅谈公路软土地基处理措施-论文发表

【摘要】　　近年来，国家为了有力地拉动内需，保持国民经济的高速健康增长，大力发展基础设施建设。各地的交通建设者们乘着这股东风，掀起了交通建设的高潮，大规模地修筑公路，公路建设的规模日益扩大，难度不断提高，公路建设对软土处治提出了更高的要求。为了满足公路工程建设的需要，我国引进、发展了多种软土处理技术，地基处理新技术、新理论不断涌现并日趋完善，同时也还存在一些问题。本文根据几年来亲自参与软土地基处理的经验，谈谈对软土地基处理的几点体会。　　
【关键词】公路；软土；软土地基；处理措施；
一、问题的提出
软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高（34%～72%之间）、天然孔隙比大（1.0～1.9之间）、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。我国软土多分布在江河湖海等处，但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同，厚度不一，性质各异，因此不能一律对待，首先应查明各地区特点和地质、土质条件，有针对性地采取有效对策，作出合理的处理。
　　过去在一般公路通过软土地区，由于线路等级标准不高，路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严，且多低路堤，故对路基大部分地段处理工程少，仅对桥头高路堤部位重视些。但从高速公路出现后，因要求全立交、桥涵通道多，路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多呈海棉状结构，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下，要经过较长时间才能趋地压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构在大交通量、重载车辆的作用下，路基容易产生侧向膨胀挤出滑动，基底沉降现象也严重，为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，消除侧向滑动位移，以免路堤向两侧膨胀挤出，确保路基及其外侧建筑物或其他农田、虾池、鱼塘的安全，因此必须对软土地基进行处理。
　二、软土地基路基处理的基本方法
　　当路基施工碰到软土地基时，必须对软土地基进行处理。处理的方法很多，常用的方法有：
1、换土垫层法：又称开挖置换法，是将基础底面以下一定深度的软弱土全部或部分挖出，然后回填强度较高、压缩性较低、没有侵蚀性的砂、碎石或卵石、素土、灰土、石屑、矿渣等材料，经过分层压实至要求的密实度，作为地基持力层。此法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、咋填土地基及暗沟、暗塘等浅层处理。是一种较简易的浅层地基处理方法，并已得到了广泛的应用，处理地基时，可优先考虑此法，换土可用于单独的基坑、基槽，也可用以满堂式置换。
2、砂桩法：砂桩与生石灰桩是挤密加固地基的一种方法。就是在软弱地基中先用振动、冲击或打入套管等方法在地基中成空，然后向孔中填入砂、土、石灰等材料，分层捣实成桩，然后将钢管拔出。在钢管打入土中时，孔位部分的土体挤入周围土中，使土层挤密。
3、塑料排水板预压法：将塑料排水板用插板机插入被加固的软土中，然后在地面加载预压，使土中水沿塑料板的通道逸出，经砂垫层排除，从而使地基加速固结。
4、砂井预压法：为了加速软土地基的排水固结，工程实践中常采用在拟定处理的地基中按一定间距和排列方式设置若干个竖向沙井作为排水体，并在地面铺设砂垫层或砂沟，连通各个砂井购成排水系统。然后进行预压，使空隙水经由排水系统排出，从而加固地基。此法已在路堤、房屋、码头及油罐等工程的地基处理中应用，均取得良好效果。
5、化学加固法：在软土地基中注入水泥、石灰等，用喷射、搅拌等方法使之与土体充分混合固化；或把一些能固化的化学浆液注入地基土空隙，以改善地基土的物理力学性质，达到加固目的。加固的类型有搅拌桩法及胶结法
6、重锤夯实法：运用起重机械（一般不轻于15KN）提到一定高度（3-4 米），然后将锤自由落下，这样重复夯实，使地基密实而强度提高。此法适用于砂土、稍湿的粘性土、部分杂填土、湿陷性黄土等的加固，是一种浅层的地基加固方法。
7、强夯法：将较大的重锤（一般约为80-400KN，甚至达到2000KN），从8-20米高处自由落下，对较厚的松软土层进行强力夯实的地基处理方法。
8、排水砂垫层：砂和砂石地基（垫层）采用砂或砂砾石（碎石）混合物，经分层夯（压）实，作为地基的持力层，提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基的压实力，减少变形量，同时垫层可起排水作用，地基土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部土层的沉降和固结。适于处理3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。
9、土工织物铺垫：在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。
10、旋喷桩：旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。
11、生石灰桩：用机械成孔，然后将一定密度的生石灰等加固原料压入孔内，最后用素填土等封顶成桩。依靠生石灰等与土的物理化学作用来提高土的承载力和压缩模量。该法施工简便、加固周期短，
12、反压护道：反压护道指的是为防止软弱地基产生剪切、滑移，保证路基稳定，对积水路段和填土高度超过临界高度路段在路堤一侧或两侧填筑起反压作用的具有一定宽度和厚度的土体。公路施工过程中针对积水路段和路基填方较高等薄弱路段实行路段外侧填筑了2 m宽的反压护道,使路堤下的泥炭向外侧隆起的趋势得到平衡,以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。
三、结语
　　软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害，本文以上介绍的只是工地常用的几种处理软土地基的方法，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时几种方法可以交替或一起使用。　
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