浅谈公路工程软土路基鉴别与处理.doc

浅谈公路工程软土路基鉴别与处理第34卷第28期2008年10月山西建筑shanxiarchite(urev0i.34no.28oct.2008?291?文章编号:10096825(2008)28029102浅谈公路工程软土路基鉴别与处理秦秋生摘要:从软土地基的概念,工程性质,处理的对象与鉴别等方面分析了公路软土路基的主要工程地质问题,并针对工程地质问题介绍了软土路基常用的处理方法,从而提高公路工程软土路基的施工质量.关键词:软土路基,工程性质与鉴别,处理方法中图分类号:u416.1文献标识码:a+在公路工程建设中,软土路基处理的优劣,关系到整个工程的质量,造价与工期,软土地基处理的意义已被越来越多的人所认识.软土作为路基,其变形稳定的时间更长.在自然界可保持潜液态,一经扰动很容易破坏其结构而流动,在干燥时体积收缩很大,因此,软土路基的主要工程地质问题是地基沉降和稳定性.所以,对于软土地基必须从其工程性质进行分析与鉴别,确定科学合理的处理方法,以解决软土路基的主要工程地质问题,提高软土地基的强度和稳定性.1软土地基的工程性质与鉴别1.1软土地基路基的概念公路软土路基是指公路穿过各种类型软土区域修建的路基.软土一般是指在静水或缓慢流水环境中沉积而成的,天然含水量大,压缩性高,承载力低,透水差的一种软塑流塑状态的饱和黏性土层.它主要包括内陆湖塘盆地,江河海洋沿岸和山间洼地沉积的各种淤泥和淤泥质黏性土.软土常因生物化学作用含有较多的有机质,天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0.当天然孔隙比大于1.5时,称为淤泥;当天然孔隙比大于1.0而小于1.5时,称为淤泥质土.1.2软土地基的工程性质软土无论按其成因还是按土质划分,种类很多.但它们都具有以下几个方面的共同工程特性:1)颜色以深色为主,粒度成分以细颗粒为主,有机质含量高;2)天然含水量高,容重小,天然含水量大于液限,超过30%;相对含水量大于1.0;软土的饱和度高达100%,甚至更大,天然容重为1.5kn/m319kn/m3;3)天然孔隙比大,一般大于1.0;4)渗透系数小,一般小于l0cm/s数量级,沉降速度慢,固结完成所需时间较长;5)粘粒含量高,塑性指数大;6)高压缩性,压缩系数大,基础沉降量大,一般压缩系数大于0.5mpai1;7)强度指标小,软土的快剪凝聚力小于10kpa,】,】h,】幔】h,】-o表截,防,排水为辅,有机结合,通过截,防,导,排,尽_j能降低边稳定以及公路的营运安全,i司时也充分体现了生态路,文化路,环坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳保路,绿化路的设计理念.定性.结合水土保持及生态环境保护的需要对于坡面进行绿化3结语治理.长期以来,路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一4)锚固技术的应用:a.锚杆喷射混凝土支护属于浅层防护,个薄弱环节,随着我国公路建设的飞速发展,高等级公路边坡综可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体合防护系统研究日渐引起公路部门的重视.边坡综合防护设计稳定性.喷锚网支护是靠锚杆,钢筋网和混凝土层共同工作来提需根据公路等级,降雨强度,地下水,地形,土质,材料来源等情况高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩(土)体侧向变形,综合考虑,合理布局,因地制宜地选择实用,合理,经济,美观的工增强边坡的整体稳定性.主要适用于岩性较差,强度较低,易于程措施,确保高等级公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周风化的岩石边坡;或虽为坚硬岩层,但风化严重,节理发育,易受围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效自然应力影响,导致大面积碎落以及局部小型崩塌,落石的岩质果.本文以崇遵高速公路边坡综合治理为例,介绍了边坡综合治j2/t/;b-预应力锚索属于深层防护,进行边坡加固具有不破坏岩理的方法,为边坡治理提供了一定的理论及实践经验.体,施工灵活,速度快,干扰小,受力可靠,且为主动受力等优点,参考文献:加上预应力的实施使坡面岩体抗压强度高.但是在施工过程中1李广益.论不稳定边坡治理措施j.山西建筑,2007,33(5):必须注意:边坡的开挖与锚固必须同步施工,必须做到开挖一级327328.n-n,及早对岩体施加锚固,达到确保边坡稳定的目的.锚2jt103395,公路路基施工技术规范s.杆支护和锚索防护一起使用,能更好的对边坡治理.3】jtgb012003.公路工程技术标准s】.崇遵高速公路采用以上方法综合防护治理,既保证了边坡的highslopetreatmentofchong-zunfreewaysillmingwangji-fengabstract:itintroducestheengineeringconditionofthehighslopeofchong-zunfreeway,elaboratesandsummarizescomprehensivetreatingmeasuresofitshighslopesection80astoguaranteethestabilityofhighclasshighwayandthesafetyofhighspeedtransportation.thesemealsure8providesometheoreticalbasisandpracticalmethodforthetreatmentofhighslope.keywords:freeway,highsbpe,comprehensivetreatment收稿日期:20080505作者简介:秦秋生(1975一),男,助理工程师,桂林建筑安装工程有限公司,广西桂林541002.第34卷28292,西建筑200810li./?年月杖快剪内摩擦角小于5o;固结快剪的强度指标略高,凝聚力小于15kpa,内摩擦角小于10.;8)软土的灵敏度高,灵敏度一般在21o之间,有时大于10,具有显着的流变特性.1.3软土地基处理的对象与鉴别一般情况,软土地基处理的对象是指软黏土,冲填土,有机质土,可液化土,泥碳及可能引起震陷的土等.这些土是否需要被处理有其绝对性,当天然地基(如淤泥质土及可液化土等)承载力和变形不能满足设计要求时,为提高地基强度必须对软土地基进行处理.另一方面,许多地基是否需要进行加同也有其相对性,要结合路基对地基的要求而定,这就需要根据土体特点及路基的要求对这些地基土进行鉴别,以确定其是否需要处理.闪此,将地基处理的软土对象分为以下几类:1)软土.这里所讲的软土应是相对软弱土,是指该土层在加荷载后,其承载力或变形不能满足规定之要求的土层,既包括淤泥及淤泥质土,也包括土质相对较好但当上部加载后不能满足要求的土.2)淤泥及淤泥质土.它是在静水或缓慢流水环境中沉积,经生物化学作用形成,富含有机物质,其天然含水量09>,天然孔隙比e>1.0的黏性土.当天然孔隙比>1.5时,称为淤泥;当1.0<p<1,5时,称为淤泥质土.这类土的物性是天然含水量高,天然孔隙比大,渗透系数小,抗剪强度低,地基变形和不均匀变形大且沉降缓慢.3)冲填土.即新近沉积土,其成分比较复杂,这里主要是指强度较低和压缩性较高的固结黏性冲填土,以粉土或粉细砂为主的冲填土容易产生液化.4)较软弱土.主要是指土质相对较好,但由于其上部加载后,不能满足工程要求的地基土.对这类土进行地基处理时,应充分考虑其加固后复合地基强度,稳定性和最终变形指标是否满足要求.5)动力失稳土.主要包括由于地震影响可能引起液化的砂性土,粉土及可能引起沉陷的震陷土.2软土路基常用的处理方法2.1垫层及浅层处理法1)换填法.采用人工或机械挖除路堤下全部软土,再分层换填强度较高的黏性土或砂,砾,卵石,碎石,片石等渗水性材料,并压实至要求的密实度,作为地基的持力层.换填的深度要根据承载力来确定,通常情况下换填深度不大于3m,否则工程量大,不经济,施工难.换填深度也不应太薄(n/b于0.5m),否则作用不显着,效果差.2)抛石挤淤.在湖塘,河流或积水洼地,常年积水且不易抽干,软土厚度薄,采用抛填片石,片石不宜小于30em,抛填时,自中线向两侧展开,横坡陡于1:10时,白高向低展开抛填,使淤泥向两边挤出,片石抛出水面后应用小石块填塞垫平,以重型压路机碾压其上铺反滤层后,再进行填土.2.2预压及超载预压法1)预压法.在软土地基上正式修筑路堤之前,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降而压密,从而提高地基的强度,减少实际工程的沉降量.预压法适用于处理深厚的淤泥,淤泥质土和冲填土等饱和性地基,最大有效处理深度30m.2)超载预压法.当工期限制较严,预压时间较短时,可采用超载预压的方法来加快预压期的沉降量.2.3排水处理法1)排水砂垫层.是在路堤底部地面上铺设一层砂层,采用洁净中,粗砂,含泥量不应大于5%.其作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结,渗出的水就町以从砂垫层中排走,最大有放处理深度比路堤极限高2倍.2)塑料排水板.塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体,或是由单一材料制成的多孔管道的板带(无滤套),插入土中形成竖向排水通道.施工时要合理选择塑料排水板的间距,以期达到软基最佳处理效果.大量工程实践证明,塑料排水板的间距因工程不同一般为1.0m2.0m.因其施工简单,快捷,应用较为广泛,最大有效处理深度18m.3)砂井.砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水,爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌人中,粗砂形成砂柱.由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用,又称排水砂井.砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统.砂井适用于软土层厚度大于5m时,最大有效处理深度18m.4)袋装砂井.井径对固结时间的影响没有井距那样敏感.但一般砂井如果井径太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效.因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上的误差或地基发生水平变形和垂直变形而丧失其连续性.最大有效处理深度18m.2.4复合地基处理法1)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.2)砂石桩挤密法.砂石桩挤密法是以冲击或振动的方法强行将砂,石等材料挤入软土地基中,形成强度高的挤密砂石桩,提高软土地基的强度与承载力,大幅度减少地基沉降,并使挤密加固后的地基呈均匀状态.砂石桩挤密法适用于松散砂土,素填土和杂填土等地基,最大有效处理深度20m.3)石灰桩挤密法.用生石灰与水反应形成桩身强度,同时桩体膨胀,增加强度,挤密桩间土,形成复合地基,从而提高了地基的承载力.适用于含水量大,排水性差,没有滞水砂层的软土路基,最大有效处理深度20m.以上介绍的几种常用的软土路基处理方法,应根据施工现场具体情况选用对应的方法,有时几种方法可以交替使用,也可以组合使用,目的是使软土路基处理做到技术先进,经济合理,安全适用,确保质量.参考文献:ijtj01796,公路软土地基路堤设计与施工技术规范s.2刘玉卓,公路工程软基处理m,北京:人民交通出版社,2002:7886,3陈希哲,土力学地基基础m,北京:清华大学出版社,?2004:107119.4王勤勤,公路土方路施工要点j,山西建筑,2002,28(2):288,ontherecognitionofsoftsoilfoundationofhighwayprojectandthetreatmentqinqiu-shengabstract:itanalysesthemainengineeringgeologicalproblemsofsoftrailroadfoundationfromtheconceptofsoftsoilfoundation,projeetnat