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1、关于路桥软土地基处理方法的分析摘要:对于软土地基的加固处理,应当依据当地的实际情况,且采取相应适当的处理方式,以达到更好的结果。笔者结合多年工作实战经验,阐述了路桥工程中如何更好地处理软土地基的不同方式,仅供大家参考。关键词:路桥工程;处理;软土地基;方式1、沿海地带软土地基的特性沿海地带软土地基分布有以下两个特点:一是靠近海边地带,因受海水潮汐的影响,地下水位较高,这些地带的软土以细粉砂层为多,夹杂着部分有机质土;二是在水塘、盆地、地形平坦低洼地带,分布着成因和厚度不同的近代沉积软土,这些地带的软土以粉性或重粘性土颗粒为主,同时有些也夹杂着不同成分的有机质土。以岩土工程而言,软土是一种
2、特殊土,其物理、力学性质如下:a)孔隙比大,具海绵状结构,e值多在0.8~1.0之间,大于1.0的亦常见;b)内聚力小,抗剪强度低,快剪试验凝聚力C值一般为6kPa~7kPa,内摩擦角φ值多为3°~5°,因此土体抵抗剪切变形的能力差,易造成路堤失稳而滑移;c)天然含水量大,一般为60%~70%甚至更大,饱和的软粘土的天然含水量大于液限含水量,呈软塑状态;d)富含粘性细颗粒,透水性极差,渗透系数低,K值一般介于(3.5~6.5)×10-7cm/s之间,故土层中的水分排泄困难;e)具高压缩性,压缩系数常在0.74MPa-1~1.54MPa-1之间,属高压缩性土,故在公路路堤填土自重、路面和人
3、工构造物的加荷载作用下,产生的压缩,沉降量大,而且这种沉降长期难以消失;f)灵敏度高,原状土与重塑土的十字板剪切试验二者之比的灵敏度St为2~8,即容易在土的原生结构遭破坏时,触变性大;g)固结系数小,Cu平均值为1.05×10-3cm2/s,这意味着延缓了土基的固结时间,而软土地区的路基稳定性要有一定的时间作保证。由于软土具有上述特性,反应在地基中就会出现排水不畅、透水性差、具有较大的孔隙水压力,土粒骨架强度降低、承载力偏小,在填土荷载的作用下,要经过长时间才能压密稳定而且会产生较大的沉降和不均匀变形。且因φ值小,易产生侧向位移而造成滑移失稳,加之承载力低,一般不宜作为持力层。2、软土
4、地基在公路工程中的问题软土地基公路,在桥涵构造物和高路堤地段出现的问题较多。如桥头路堤大幅度沉降,使桥路之间产生“门坎”,行车时出现“跳车”现象,既不舒适又影响行车安全,在高速公路上反应尤为明显。桥头高路堤还可能产生滑移,桥台如未考虑此因素,会出现开裂甚至折断现象,影响桥梁的寿命及其正常使用。同时高路堤地段的不均匀沉降、滑动开裂、侧向膨胀、基底向两侧挤出等病害,如处理不彻底,会严重地影响路面的质量、行车车速和安全,有的甚至还会危及到附近的房屋、农田和鱼塘等。3、软土地基的治理方法软土地基的治理方法很多,在选择方案时,一定要结合公路自身的特点。公路是带状的建筑物,而软土地段并非完全集中,多
5、呈断续分布,新线施工时,交通运输条件差,因此对施工机械、工艺流程、材料品种应力求简便易行,取材方便,以期达到效果好、工期短、造价低的目的。3.1砂垫层法。即在软土层顶面铺设排水砂层,以增加排水面,使软土地基在填土荷载的作用下加速排水固结,提高其强度,满足稳定性的需要(见图1)。3.2爆破排淤法。此方法就是将炸药放在软土或泥沼中爆炸,利用爆炸时的张力作用,把淤泥或泥炭抛弃,然后回填强度较高的渗水性土。由于此方法易对周围环境造成污染,加之炸药成本日益昂贵,在沿海地区软基处理中较少应用。3.3直排水法。在地下软土层较厚,路堤大于临界高度时,公路上多采用垂直排水法来固结软土。此种方法可以将土粒空
6、隙中的水分排除,加速地层固结沉降,从而提高路基承载力,增加抗剪强度,也可阻止侧向滑移现象的发生。有时用此方法与砂垫层、反压护道、土工布等联合使用,以便更好地提高地基的稳定性。垂直排水法主要有振冲碎石桩、挤密砂桩、砂井、袋装砂井、塑料排水板法等。3.4反压护道法。即在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道,使路堤下的淤泥或软土向两侧隆起的趋势得到平衡,从而保证路堤的临界高度,反压护道的高度一般为路堤高度的1.2~1.3倍(参见图2、图3)。3.5抛石挤淤法。即在路基底部抛设一定数量的片石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。此法适用于常年积水的洼地以及排水困难、泥炭呈流动状态、厚度较薄、表层无
7、硬壳、片石能达到底部的泥沼或厚度为3m~4m的软土。采用此法需要石料来源丰富、价格低廉,且所抛片石一般不应小于30cm。抛投的顺序,应先从路堤中部开始,中部向前凸起后再渐次向两侧扩展,以使淤泥向两旁挤出(参见图4)。3.6置换法。即将软土挖除,用粒粗且透水性能好的砂砾土回填,彻底改变土层的性质。如果软土层较薄,亦可掺入一定比例的生石灰,以吸收土中水分使其硬化,在活性钙的作用下,土的性质也有所改变。当地面粘性土硬壳层下伏软土层较薄时,