高速公路软基处理方案比选探究

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1、高速公路软基处理方案比选探究摘要：高速公路软基处理有诸多方案，从工期、造价、质量等三个方面，对软基处理方案进行比选，本文总结了真空－堆载联合预压施工工艺的技术要求。关键词：软基处理，真空预压，堆载预压，水泥搅拌桩，强夯置换中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：引言：随着我国经济的发展，越来越多的高速公路修建在软土地基上。软土具有高压缩性、高含水率、抗剪强度低、敏感度高、低渗透性、承载力低等特点[1]，因而在软基上修建高速公路必须进行软基处理。目前，高速公路软基处理方案主要有：排水固结法、水泥搅拌桩复合地基法、强夯转换法等。具不完全统计，

2、高速公路软基处理的费用占总投资额的30%左右[2]，软基处理方案的比选对造价、施工质量、施工工期有重大的影响，因此方案比选研究很重要。一、工程概况8河北某高速公路沿海某路段，其地基虾池、盐田经人工回填形成场区，场地下淤泥质粘土埋深较浅（厚度小于2.0m），地面标高4.0一5.0m，最大高差约为1.0m。场地地貌类型为滨海堆积平原。其上部滨海相淤泥、淤泥质粘土属不良地基土，据其物理力学特征，具有高压缩性，欠固结，高灵敏度，抗剪-强度低，分布广泛，厚度较厚(平均厚度达7.0m)。场地地下水位埋深2.0m~3.5m。现场区回填后，地表以下自上而下分5层：（一

3、）杂填土：杂色，以建筑垃圾、生活垃圾、炉渣为主，有臭味，成分复杂，地质情况不良。厚度0.5m-2.0m。（二）淤泥、淤泥质亚粘土：青灰色~灰黑色，软塑一流塑，含水量较高，局部有机质富集，上部多为虾池底部有机腐殖质，臭味重，厚度随里程增大有增深趋势。1、层淤泥质亚粘土，软塑，青灰色。2、层亚粘土，软塑~硬塑，黄褐色，为地基持力层。（三）层中粗砂：黄褐色，湿~饱和，松散~稍密，夹数层薄层状亚粘土层。二、软基处理方案比选8新建高速公路路基下方存在软土层，该软土层地基承载力低、含水量大、渗透性差，属于高－中等压缩性软土。该路段在上部车辆荷载、路面结构和上部路基

4、堤土自重荷载的作用下，将会产生较大的沉降，而路面铺装层拟采用沥青混凝土，此铺装层对不均匀沉降要求高，因而在进行路基填土时，需对下方软基处进处理。目前，高速公路软基常用的处理方法有：真空堆载预压、水泥搅拌桩复合地基以及强夯块石置换等三种地基处理方案。以下以处理面积为3万平方米，软基处理深度为7.0n为例，从造价、工期、处理效果等方面对以上三种软基处理方案进行比选。（一）真空－堆载联合预压排水固结法分根据其加压系统的不同分为真空预压与堆载预压。真空预压相比于堆载预压，具有施工控制简单、工期短、造价低、材料省、无噪音、无污染的特点[3]，因而现阶段真空预压已

5、经作为排水固结法的首选方法。但当建筑物的荷载超过真空预压的压力（一般取为80kPa），且建筑物对地基变形有严格要求时，需采用真空－堆载联合预压法。如图1所示为真空－堆载联合预压法加固软基示意图，其真空预压与堆载预压两部分组成。81、施工：真空预压首先需将场地地表水疏干并整平，铺设一层土工布和一层土工格栅，铺设50cm中粗砂垫层，其既作为水平排水系统又方便插板机在其上行走。在砂垫层中布置滤管与主管，将主管与射流真空泵连接好。打设塑料排水板，板深为7.0m。塑料排水板按正方形布置，板间距为0.8m。铺设两层真空膜铺，并将薄膜的四周埋入密封沟，用真空泵通过膜

6、下管道与砂垫层抽气，膜下真空度需保证为85kPa~95kPa之间。待真空度达到设计85kPa-95kPa之间，并稳定2周后，进行堆载施工。堆载前，需在真空膜上土工编织布对真空膜进行保护[4]。设计要求处理后地基承载力不小于100kPa，因而在其上再加高2m堆载（采用路基填筑土方）。当固结度达到设计要求后，方可卸载，并停止抽真空。图1真空联合堆载预压示意图2、工期：施工准备(包括整平场地、地表水疏干、土工布铺设设备进场、铺设排水砂垫层、打设塑料排水板、然后铺设密封膜)约20-30d，堆载施加约10d，真空预压(恒压)约60d，总工期约90-120d。3、

7、造价：按《公路工程预算定额》与《沿海港口水工建筑工程定额》，计算每m2综合单价约为397元。4、效果：根据规程计算可得，采用真空－堆载联合预压后，地基的平均固结沉降量约为0.8-1.0m，地基回弹模量大于50MPa，地基承载力达到100kPa以上。（二）水泥搅拌桩复合地基水泥搅拌桩复合地基为在软土地基中掺入水泥，利用水泥和软土之间所产生一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有水稳定性、整体性和一定强度的地基，使地基承载力提高的一种地基加固方法。该方案地基处理工艺、工期、造价及处理效果具体如下：81、工艺：首先将场地整平并将地表水疏干，铺设土工格棚与土工布

8、，再铺设50cm厚砂垫层，然后进行水泥搅拌桩施工。水泥搅拌桩采用等边三角形布置，根据地基承载力