关于路桥工程中软土地基的施工技术方法

　　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。对于公路、桥梁等工程建设施工而言,软土地基带来的危害作用是十分广泛的。文中主要对路桥施工中的软土地基处理的方式方法进行了分析探讨。

　　关键词:软土地基;成因;特点;施工;表层处理;粉喷桩;排水固结

　　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

　　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;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、软土地基处理方法

　　本文介绍了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。

　　1.在勘察、设计和施工各方面把好质量关

　　1.1首先要弄清楚软土地区的地质情况，工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，按分区不同再区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深，施工过程中一旦发现，可适当作些补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解。

　　1.2设计方案需要在满足经济、合理条件的同时切合当地实际情况。

　　1.3工程所用材料数量充足且保证质量;施工机械数量、规格、性能均须满足施工要求。

　　1.4施工工程中严格遵守施工技术规范和操作规程，保证质量良好，在软土地段要特别注意控制填土速率，避免发生路堤滑移或其它意外事故。

　　1.5保证监理工作的开展，事先埋置好观测仪具，及时监理并记录。

　　2.表层处理的各种方法

　　这种方法常用于地表面极软弱的情况。该法通过排水、敷设或增添材料等办法，增加地表强度，以防止地基局部剪切变形，使施工机械作业得以顺利进行;同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。这类处理方法常用：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等。

　　2.1表层排水法

　　对于土质较好而含水量过大的软土地基，在填土之前，首先在地表面开挖沟槽，排除地表水，地基表层部分的含水率降低，保障施工机械能够通行，然后再进行填土。为使开挖出的沟槽达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。在挖好的沟槽中填充块径在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,防止沟内水上溢,并防止土尘下漏,堵塞沟槽,影响排水效果

　　2.2砂垫层法

　　当地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2m厚的砂垫层。这样软土层得到固结，砂垫层起到上部排水层作用;同时，降低了填土内的水位，砂垫层又起到了填土内的地下排水层的作用;砂垫层在进行填土及地基处理施工中，为施工机械提供了良好的通行条件。

　　2.2.1若采用机械施工的方式，确定砂垫层厚度时，应考察施工机械重量、轮胎对地面接触压力、偏心程度以及软土地基表层强度等条件的限制。

　　2.2.2砂垫层施工时需设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作的方式且尽量要做到均匀一致。

　　敷垫材料具有抗剪和拉抗力作用，当由于地基土层不均匀引起局部不均匀沉降和侧向变位时，采用敷垫材料法，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，提高地基的支承能力，可保障施工机械通行。

　　2.3添加剂法

　　地基表层为粘性土时，在表层粘性土中渗入添加剂，可改善地基的压缩性能和强度特性，从而保障施工机械的行驶，同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。生石灰、熟石灰和水泥常用作施工添加材料。

　　3.粉喷桩加固处理法

　　3.1粉喷桩施工前应准备的施工技术资料包括：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

　　3.2平整场地、清除障碍。在场地低洼的情况下应回填粘性土;施工场地不能满足机械通行要求时，需铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，应采取合理措施，防止机械失稳。

　　3.3施工机具准备，进行机械组装和试运转。

　　3.4根据设计要求的配比以及对各项施工参数的实际测量数值，粉喷桩的施工工艺要通过试桩确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、搅拌速度、单位时间喷粉量等。

　　3.5为了保证施工质量，粉喷桩所用的水泥应符合设计要求，并有产品合格证，经室内检验合格后才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

　　4.竖向排水固结法

　　竖向排水固结法是采用在粘性土地基中设置垂直的排水柱的方式，达到缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度的目的。按垂直排水柱所用材料区分，可分为砂井和纸板排水两种方法。根据砂井的施工方法不同，砂井排水法又分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。竖向排水法一般不单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，常用于层厚大、均质的粘土地质，效果较好，而对于泥炭质地基效果稍差。地基处理范围：以填土坡面下为处理对象，增加其稳定性;主要以路基顶面宽度下作为处理对象，可起到防止地面沉降的作用。在设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围，然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。

　　5.抛石挤淤法

　　抛石挤淤法常用于路基位于水塘、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。 该法是通过在其上面直接抛填50-80cm之间的大块径不易被水侵泡软化的石块 ,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石的方式,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。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。

　　参考文献

　　[1]龚晓南.地基处理新技术[M].西安：陕西科学技术出版社，2000.

　　[2] 殷宗泽、龚晓南，《地基处理工程实例》，中国水利水电出版社，2000.

　　[3]孙家驷.公路小桥涵勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2002.