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1、浅谈公路软土路基处理摘 要: 介绍了软土路机的共性,砂垫层、塑料排水板处理方案,对公路软土路基施工具有借鉴意义。关键词: 软土地基;砂垫层;塑料排水板;处理措施 在软土路基上修建公路,会遇到稳定及变形等工程问题,必须对软弱地基进行特殊处理。在实际工作中若处理不当,极易造成路基的沉降过大,进而使路堤失稳、路面开裂及桥台与路基的沉降不同而产生桥头错台等现象,导致公路破坏或不能正常使用。在设计及施工过程中,应结合当地具体情况,对其处理方法做出合理的选择。1 概述 所谓软土,从广义上讲,就是强度低、压缩性高
2、的软弱土层,以孔隙比及有机质含量为主,结合其他指标,可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。通常把淤泥、淤泥质土、软粘性土称为软土,把有机质含量很高的泥炭、泥炭质土总称为泥沼。 我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性,主要表现为: ①天然含水量高,孔隙比大。含水量在34%～72%之间,孔隙比在1.0～1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%～60%。 ②透水性差。大部分软土的渗透系数为10-8～10-7cm/s。 ③压缩性高。压缩系数0.005～0.02,属
3、高压缩性土。 ④抗剪强度低。其快剪粘聚力在10kPa左右,快剪内摩擦力在0～5度之间。 ⑤具有能变性。一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至呈流动状态。 ⑥流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4～0.8倍。2 软弱路基处理措施 软基的处理方法多种多样,不同的措施是有其针对性的,有时需要采用综合治理。一般按固结法、加固法和构造物法分类。固结方法之一是预压法,包括静力加载、真空加载、降水法、垫渗法等多种方法。目的在于减少工后沉降,提高地基固结度;固结方法之二便是排水法,此方法在具体施工中应
4、用较普遍。横向排水如砂垫层,竖向排水如砂井、袋装砂井等。加固法依据物理原理分为碾压、加筋、换填、抛石挤淤、爆破挤淤、振动夯等方法;依据化学原理分为粉喷桩等软基处理方法。 软弱地基处理时应遵循以下原则:投资少、效益高、少占农田和安全实用;密切结合当地工程地质条件、材料供应、施工力量和工期要求,因地制宜,达到技术上先进、经济上合理;积极采用新材料、新工艺、新结构,提高劳动生产率,降低成本,缩短工期。 下面着重谈谈砂垫层及塑料排水板加固软土的适用性。2.1 砂垫层 表层分布有软土且其厚度小于3m时,可采
5、用浅层处理,砂垫层是浅层处理最常用的方法。其主要目的在于(1)提高路基承载力;(2)减小沉降量;(3)加速软土的排水固结过程;(4)分散土体所承受的应力,增加土体的模量,减小不均匀沉降。由于砂的良好的水稳性和隔水、防冻作用,可以就地取材,成本低廉,使得砂垫层成为处理软路基的首选材料。又由于其粘性小、易于松散、压实困难等特点,因此需使用振动法或灌水法才能使其密实。 砂垫层设置于路堤土与软土地基之间,起到排水作用,从而保证填土在荷载作用下地基孔隙水的顺利排出,既加快了地基的固结,还可以保护路堤免受孔隙水浸
6、泡。信(阳)明(岗)段107国道改建工程中换填砂垫层处理软土地基技术应用非常广泛。该段软基最大处理深度为1.4m,砂垫层充分洒水,分层碾压,每层不超过30cm。根据试验段结果可知,现场砂垫层的压实度采用环刀法或灌砂法测定均达到90%以上,符合规范要求。根据试验资料表明,在砂(砂砾、碎石)垫层之下设置一层相当于路堤沉降量的土垫层,可以保证其上的砂(砂砾、碎石)垫层不会沉降到地面标高以下,使砂(砂砾、碎石)垫层真正起到排水作用。 砂垫层多采用含泥量<50%的中粗砂,砂砾料的最大粒径≤5cm,强度>4级,厚
7、度一般为0.6～1.0m,宽度比路堤底宽多0.5～1.0m。设置砂垫层要注意防止被细粒所污染而造成堵塞,在砂垫层上下设反滤层。 砂垫层适用于施工期限宽松、路堤高度为极限高度二倍以内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄或软土底层又有透水层时,效果会更好。 砂垫层处理可以缩短工期,能充分利用当地资源,降低工程造价。另外,砂垫层作为横向排水措施往往还与其它竖向排水措施配合使用。如与塑料排水板、袋装砂井、砂井等加固措施配合设置。2.2 塑料排水板 塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形
8、成竖向排水通道。其施工简便、快捷,效果亦佳,在高等级公路建设中被广泛应用。 塑料排水板的间距对排水固结效果影响很大。试验资料表明,在填土竣工时,塑料排水板不同间距(间距分别为1.0m、1.5m、2.0m)情况下的固结度不一样,相差较多;但在预压期达半年以上时,固结度均能达到90%,此时工后沉降很小,能满足设计要求。因此从节省经费的角度出发,塑料排水板的间距可以放大到2.0m。所以,对于软土层较厚的路基,在外荷载较大时,采用塑料排水板是经济
