浅析公路路基软基处理.doc

浅析公路路基软基处理摘要：由于公路地质形成的特殊性，沿线路基下经常存在深厚的软土层，在该软土地基上修建道路时，有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能。文章从软土的工程特性出发，结合工程案例分析了软土地基的特点，研究了软土地基的固结、流变特性以及路基沉降的一般规律。 关键词：公路施工；软土地基；路基沉降；软基处理 随着高等级公路建设的飞速发展，设计速度的提高，对线形指标的选用也随之提高，从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工，都要求对软土地基进行处理。其处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其他不利的影响。 软土的物理力学性质差,具有天然含水量大、强度低和易受扰动影响等特性。高等级公路路面的造价昂贵,技术标准高,对路基变形与稳定性的要求十分严格。这些都使得软土地区高速公路的变形与稳定性控制成为高速公路路基工程中遇到的主要技术难题。一、软土地基处理软土路基处理方法较多，分类也各有不同，常用的处理方法主要有：强夯法、表层处理法 、抛石挤淤法。（一）强夯法强夯法又名动力固结法或动力压实法。这种方法是反复将重锤（一般为1040t）提到高处使其自由落下（一般落距为1040m）夯击地基，从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。开始时仅用于处理砂土和碎石地基，后来由于施工方法的改进和排水条件的改善，逐步应用到了细粒土地基。强夯法由于具有加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和施工费用低等优点，很快就传播到世界各地。 我国在70年代后期开始引进此项技术，并分别在天津、河北、山西等地进行了试验研究，取得了较好的效果，后来很快在全国各地推广开来。80年代中期，我国采用强夯法处理填海地基获得成功，并在沿海地区进行了推广应用，取得了较好的经济效益和社会效益。 强夯法同其他软土地基处理技术一样，也有其一定的适用范围和特殊要求。从国内外工程实践经验看，强夯法加固软土地基的一个关键性问题就是土的粒径、土层特性及其含水量。 一般认为强夯法目前除了对厚层淤泥质和淤泥不适用外，对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。从土的性质分析，软土强夯效果决定于地基土的含水量、粒径级配及孔隙比的大小。此外，软土的土层性质也很重要。采用强夯法处理软土地基，其加固效果决定于地基土的渗透性，所以必须创造排水通道。 （二）表层处理法表层排水法：表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水性良好的砂砾回填。 砂垫层法：砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.61.0m的砂垫层（具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定，太厚施工困难，太薄效果差）作为软土层固结所需要的上部排水层，以加速沉降的发展，缩短固结过程的方法。 （三）抛石挤淤即在路基底部抛投一定数量的片石，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。主要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34m的软土。 二、案例分析本论文以另外一种填料来进行软基处理，主要填料为石头泥，填料的选用：由于粉煤灰灰源紧张，尽量不考虑采用粉煤灰作为轻质填料。小型构造物基底处理，如采用砂垫层，其厚度不宜大于1.5m。（一）工程概况 合宁高速公路沿线地基土普遍具有较厚的粉砂层，构成粘性土层的很好排水通道，而粘性土层本身多夹砂或混砂，淤泥质土则呈层状，固结系数普遍大于510-3cm2/s，因此受荷后固结一般会较快完成。路面采用沥青砼路面，厚16cm，工后沉降控制年限为15年；一般路段工后剩余沉降量不大于30cm；与桥涵等构造物相邻路段，差异沉降不小于10cm；桥头路基与一般路基的过渡段长度不小于50m。总的施工工期为二年半时间，路基施工期控制在一年内。要求采取的处理措施，在最快的时间内，使工后沉降满足规范规定的要求。 （二）公路软基处理施工工艺施工工艺和程序控制在加固处理软基过程中，施工技术人员必须严格按照操作规程和工艺要求施工。 施工工序：清除表土排除积水挖除淤泥分层换（抛）填石头泥垫层压实压实度检验路基分层填筑压实度及弯沉检测路面施工等工序。 （三）公路软基处理方法在软土地基上填筑路堤首先应考虑的两个问题是路堤稳定性和路堤的沉降。 公路软基处理方法较多，一般有：砂垫层、置换法、塑料排水板、挤密砂桩等。为了保证软土地基能正常承载，发挥其使用功能，正确的加固方法是十分重要的。 施工工艺和程序控制在加固处理软基过程中，施工技术人员必须严格按照操作规程和工艺要求施工。 在进行软基处理前，应先进行石头泥收集、就近堆放及质量检验，严格控制石头泥的含泥量不超过20%，且所含石块粒径一般不超过压实厚度的23，石料为软质岩或极软岩（强度小于20MPa），以免影响透水性垫层的设置。 由于该路段软土层地下水较丰富且水位较高，采取在路基范围内设置深34m管式渗沟，外侧挖排水沟疏干路基范围内积水。 石头泥应逐层填筑，分层压实。自卸汽车回填石头泥要快速集中，并由地基中部向两侧扩展；推土机摊铺要均匀、平整；对换填土底层应先用推土机摊铺均匀、平整；对换填土底层应先用推土机碾压4遍，然后再用1215t光轮压路机碾压4遍，碾压要做到缓起、慢行、稳停、走向直、速度匀，尽量避免因碾压方式不当扰动软土层而反弹下陷。每次碾轮要重叠一半，至重轮轮迹压遍全宽时方为一遍。这样石头泥一方面在路基下层形成一个透水性垫层，替换了基底下部一定厚度的软土层；另一方面通过块石（片石）骨架作用达到挤密软基，保证各组成成分经压实后相互间嵌密实。 注意事项及质量控制在进行软基清挖回填前，必须做好回填前的人员、机械等准备工作，做到清底、回填、碾压一次成型。石头泥分层回填松铺厚度可控制在50cm以内，压实前要注意使砂砾及泥土等细骨料填满石块间空隙。确定当天作业段石头泥的填筑应填至地下水位以上。当软基处理完毕后方可进行路基的正常填筑。严格监理程序，每道工序必须经监理人员检验认可后方可进行施工；同时设立沉降观测点，做好软基施工段沉降观测。 工程实效分析该工程共清淤回填石头泥约6万m3，对处理后的路基填土层进行压实度及弯沉检测，压实度95%以上，弯沉145mm1100以内，结果均达到一级公路标准。 实践证明，使用石头泥处理软基后，在较短的时间内达到含水量、固结和密实