浅谈市政道路工程中软土路基处理.pdf

三门峡职业技术学院学报 2 0 11 年10 月 J o u r n a lo fS a n m e n x i aP o l y t e c h n i c O c t 2 0 11 建筑工程 浅谈市政道路工程中软土路基处理 余睿梁锐 三门峡市规划勘测设计院 河南三门峡4 7 2 0 0 0 摘 要 本文结合软土路基的特点 分析了病害的成因 提出了具体的处理措施 介绍了在实际工程中软基处理的 施工工艺 处理方法及实际使用效率 合理选择软弱路基处理方法 可以有效减轻和消除软弱路基对路面不利影响 有 效提高道路的使用性能和延长其使用寿命 总结软土路基的各种处理方法 因地制宜减小软土路基病害造成的损失 关键词 市政道路工程 软土路基 处理方法 中图分类号 U 4 1 6 1文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 9 1 2 3 2 0 1 1 0 2 6 0 0 8 3 0 3 收稿日期 2 0 1 1 0 7 0 3 作者简介 余睿 1 9 8 2 女 河南卢氏人 三门峡市规划勘测设计院助理工程师 在我国江河 湖海众多 因此也就广泛分布着 软土 软土路基因其地基承载力小 沉降稳定时间 长 施工作业后沉降量大 相对于一般路基而言 更 易出现路基盆形沉降 路基开裂 桥头跳车 边坡失 稳等病害 本文结合软土地基特点 分析了病害的 成因 提出了具体的解决措施 对于工程具有实际 的指导意义 1 软土及软土路基 1 软土 是指江海 湖沼 洼地 河滩沉积的天 然含水量高 孔隙比大 压缩性高 抗剪强度底的细 粒土 软土具有固结系数小 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 2 软土地基 主要由粘土和粉土等细微颗粒 含量多的松软土 空隙大的有机质土 泥炭土以及 松散砂等土层构成 它们的成因 结构和形态虽然 不同 但都有含水量大 压缩性高 强度低和透水性 差的特点 软土路基不能简单的只按路基条件确 定 因填方形状及施工状况 有必要在充分研究填 方及构造物的种类 形式 规模 路基特性的基础上 判断是否应按软土路基处理 在道路建设过程中 有些软土地基填筑过程中就因路基变形 无法定型 铺筑路面 有的勉强铺筑了路面 但软基变形 未待 交工验收 路面就开始失稳 有的在运营中变形 不 但要年年整治 耗用大量人力 物力和财力 而且影 响行车安全 中断交通 在软土地基上修建道路 首 先要进行加固处理 因此 加强对软基处理效果的 研究 对于确保道路工程质量意义重大 2 市政道路中软土路基的成因 在市政道路工程中 影响土体稳定性的因素较 多 主要有分散度 土的成份 土中天然胶质物质的 性质以及土体的密实性 土体的密实度越大 则孑L 隙 率越小 水不易浸入土体 因而水稳定性较好 从土 体特征可知 含水量和密实度对于土体的强度 稳 定性影响较大 也是加固处理的关键 软土的变形 性质十分复杂它与软土的种类 状态 以及外界条 件有很大关系 路基强度及稳定性与路基于湿状态密切相关 路基千湿状态是由于土中含水量的高低决定的 而 含水量的高低取决于各种湿原的作用和延续时间 由于路面宽 路基底 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 从而形成软土路基 3 软土路基在市政工程中的危害 土路基的强度和稳定性直接影响到基层和面 层及道路的使用寿命 假若基层位于软土路基上 在重型荷载的反复作用下 路基土有可能挤入底基 层 降低了路基的强度 从而导致路面的破坏 这里 土基含水量过高是关键的破坏因素 含水量过高 万方数据 浅谈市政道路工程中软土路基处理 车辆荷载的反复作用 就容易形成翻浆直到对路面 的破坏 如果软基面积较大 路线较长 如果不处 理 强行施工的话 时间长了 路面容易发生开裂 下沉 车辙 唧浆 严重的整幅路面都会发生下陷或 位移 不仅影响到正常的道路交通 还会造成一定 的经济损失 4 市政工程道路中软土路基的主要 处理措施 软土包括淤泥 淤泥质土 冲填土 杂填土及饱 和松散粉细砂与粉土 这类土的工程特性为天然含 水量高 孔隙比大 压缩性高 渗透性差 抗剪强度 低等不利的工程性质 如何去保证在软弱地区修建 的建筑物稳定性和正常使用一直以来都是一个重 大的技术课题 大量工程实践总结出软土路基的处 理方法有 抛石挤淤法 换填法 自重挤淤法 预压 砂井法 高压旋喷桩法 振动水冲法 土工合成材料 加劲加固法 强夯法等处理措施 具体如下 1 抛石挤淤法是通过向流塑状的高灵敏度的 淤泥表面大量集中抛填一定粒径的土石填料 依靠 填筑体的自重 将原基础中的淤泥或淤泥质土挤走 强制置换饱和软土地基 从而达到加固路基的目的 通常将不易风化的石料抛填于需要被处理的路基 中 抛填方向根据软土下卧地层横坡而定 最后在上 面铺设反滤层 这种方法施工技术简单 投资较省 常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土路基 2 换填法是将基础地面下一定范围内的软弱 土层利用人工 机械或其它方法清除 分层置换强度 较高的砂 碎石 素土 灰土以及其它性能稳定和无 侵蚀性的材料 并夯实 或振实 至要求的密实度 在 工期较紧 优质材料来源充足时是一种有效的方法 其优点是可以就地取材 价格便宜 施工工艺比较简 单 适用于软土埋深较浅 开挖量不太大的场地 3 自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重 将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤 并在堤身自 重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水压力充分 消散而增加有效应力 从而提高路基的抗剪强度能 力 在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷 施工 时应放缓堤坡 减慢堤身填筑速度 分期加高 该方 法具有节约投资的优点和施工期长的缺点 适用于 路基呈流塑态的淤泥或淤泥质土 且工期不太紧的 情况 4 预压砂井法是在排水系统和加压系统的相 互配合作用下 使路基中的孔隙水排出 有效应力 8 4 增加达到硬化固结的目的 其基本做法如下 先将 加固范围内的植被和表层土清除 上铺砂垫层 然 后垂直下插塑料排水板 砂垫层中横向布置排水 管 用以改善加固路基的排水条件 再在砂垫层上 铺设密封膜 用真空泵将密封膜以内的路基气压抽 至8 0 k p a 以上 该方法加固时间长 抽真空处理范 围有限 适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土路 基处理 流变特性很强的软粘土 泥炭土不宜采用 此法 5 高压旋喷桩法是以高压旋转的喷嘴将水泥 浆喷人土层与土体混合 形成连续搭接的水泥加固 体以提高路基的承载能力 也可以作联锁桩施工或 定向喷射成连续墙用于路基防渗 施工占地少 振 动小 噪音较低 但容易污染环境 成本较高 所成 桩与被加固土体相比 强度大 压缩性小 适用于冲 填土 软黏土和粉细砂路基的加固 对有机质成分 较高的路基土加固效果差 宜慎重对待 对于特殊 的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用 6 振动水冲法 简称振冲法 是利用一个能产 生水平向振动的设备在高压水的帮助下使松砂地 基振密或在软土地基中制造碎石桩 以提高地基强 度 降低压缩性的一种地基加固方法 具体做法是 利用一根类似插入式混凝土振捣器的机具振冲器 在振动和冲击荷载的作用下 先在路基中成孔 再 在孔内分别填入砂 碎石等材料并分层振实或夯 实 使路基得以加固 用砂桩 碎石加固初始强度不 能太低 对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用 石灰 桩 二灰桩是在桩孑L 中灌入新鲜生石灰或在生石灰 中掺入适量粉煤灰 火山厌 并分层夯实而成桩 它 通过生石灰的高吸水性 膨胀后对周围土的挤密作 用 用离子交换作用和空气中的二氧化碳和水发生 碳化反应使被加固路基强度提高 7 1 2 1 2 合成材料加筋加固法该法将土工合成 材料铺设于软基表面 能使堤防荷载均匀分散到路 基中 可起到反滤 排水 隔离和补强的作用 组成 的复合体能承受较大拉力 增加了地基的抗剪强度 提高了地基的稳定性 同时 复合体具有一定的刚 度 上部荷载得到一定的调整 使差异沉降减少 当 路基可能出现塑性剪切破坏时 土工合成材料将起 到阻止破坏面形成或减小破坏发展范围的作用 从 而达到提高路基承载力的目的 此土工合成材料与 路基之间的相互磨擦将限制路基土的侧向变形 从 而增加路基的稳定性 万方数据 三门峡职业技术学院学报 8 强夯法是将1 0 0 K N 的夯锤起吊到1 0 4 0 m 的高度 让锤自由下落 地基土在强夯的冲击力和 振击力作用下振实 挤密 可提高地基承载力 减少 沉降 经夯实后的土体孔隙压缩 同时夯点周围产 生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道 有利 于土的固结 从而提高了土的承载力 而且夯后路 基由建筑物荷载所引起的压缩变形也将大为减小 强夯法适用于河流冲积层 滨海沉淀层黄土 粉土 泥炭 杂填土等各种路基 多士 五 日蛔 市政道路工程中路基中的软土路基一般都属 于局部浅层软土路基 处理后要求施工沉降为零 并具有较高的强度和良设计要求的软土路基处理 方法 才能取得理想的处治效果 地基处理好的稳 定性 当前国内外对地基处理方法名目繁多 必须 根据具体条件选择适合采用什么方法 应根据不同 的地质条件 施工条件 土质的物理 力学性能等综 合考虑 同时还应考虑其施工方便性 可行性及经济 性 确定最合理的软土路基处理方案 有时采用多 种方法并举的措施效果可能更佳 随着科学技术的 不断发展 新技术 新材料 新工艺的开发 对于软 土地基的处理方法会越来越多 越来越经济 方便 有效 将更有利于道路路基的处理 充分发挥城市 道路交通的优越性 参考文献 1 莫德飞 浅析软土地基深基础工程处理技术田 山西建筑 2 0 1 0 0 8 2 李德巧 软土路基处理技术在高速公路施工中的应用 J 山西建筑 2 0 0 5 1 2 3 冯i R 试论软土地基的施工要点 J 科技资讯 2 0 0 7 1 3 4 刘亚非 整治软土路基病害的有效措施口l 铁道建筑 2 0 0 0 1 2 万方数据 浅谈市政道路工程中软土路基处理浅谈市政道路工程中软土路基处理 作者 余睿 梁锐 作者单位 三门峡市规划勘测设计院 河南三门峡 472000 刊名 三