高速公路软土路基处治技术

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1、高速公路软土路基处治技术摘要：分析软土的特征、特点、成因类型以及不同地区软土的物理特征，介绍不同成因的软土地基处治技术，结合工程实际，介绍了高速公路软土路基处治技术—水泥深层搅拌桩（粉喷桩）的施工特点、工艺原理和检测方法，供高速公路软土路基处治时参考。关键词：软土路基；水泥粉喷桩；工艺；要点；检测前言软土在我国沿海一带分布很广，如渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲以及浙、闽沿海地区等都存在海相或湖相沉积的软土，它们是在咸水或淡水中沉积形成的细粒土，含有机质和矿物质的综合物。对软土按沉积环境及成因分为：（1）滨海沉积—滨海相、泻湖相、溺谷相及三角洲相；

2、（2）湖泊沉积—湖相、三角洲相；（3）河滩沉积—河漫滩相、牛扼湖相；（4）沼泽沉积—沼泽相。根据我们施工的地区软土成因特征，主要研究滨海相、溺谷相、河漫滩相和牛轭湖相沉积软土。滨海相软土的主要成因及特征是：由于滨海环境的水动力状况比较复杂，主要受波浪和潮汐作用，形成沉积砂土，包括粗、中、细粉砂。粗砂在近海岸处沉积，而细粒物质向海方向搬运，形成不对称的波浪，并在海滩边缘形成一系列平行海岸的连续的砂脊或沙丘。从而使滨海相软土在沿岸与垂直岸边方向有较大的变化，交错层理是其沉积特征。溺谷相软土的特征是：分布范围略窄，结构疏松，在其边缘表层常有泥炭堆积。丹

3、（东）--庄（河）高速公路地处大连湾，符合上述两种软土特征，大部分更符合溺谷相软土。河漫滩相和牛轭湖相软土均属于河滩沉积软土，其主要成因及特征是：成层情况较为复杂，其成分不均一，走向和厚度变化大，平面分布不规则，软土常呈带状或透镜状，间或与砂或与泥炭互层，其厚度不大。长（垣）至封（丘）高速公路第二合同段地处河南新乡市，属于中部平原地带，属于该类型软土。根据我们对丹庄高速公路第九合同段和长封高速公路第二合同段的软土进行的试验，确定上述两地区的软土性质如下表1：通过上述两地区土的物化指标性质分析,可以看出,必须对原土路基进行适当的固结加固,减少路基工

4、后沉降量,以保证高速公路路基的相对稳定。1高速公路软土路基处治技术1.1高速公路软土路基处治种类高速公路软土路基处治技术分若干种方法，主要是针对不同工程部位，不同软土物化性质指标而确定。大致有以下几种：软土地基浅层处治技术，软土地基排水固结法，强夯法，振冲法，砂石桩、石灰桩、土桩和灰土桩，人工排降水法，高压喷射注浆法，深层搅拌桩，土工合成材料应用，桩基，灌浆法，灌浆锚固技术，地下连续墙，沉井基础，冷冻法等。各种技术都有其自身的适用特点和优势，我们在这里主要研究深层搅拌桩技术。1.2深层搅拌法技术特点深层搅拌法属于胶结法类。通过搅拌机械将胶结材料与

5、地基的软土搅拌成桩柱体，这种桩柱体称为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩，它具有一定的强度和水稳性。由搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基，可以提高地基承载力，提高地基的强度，增大地基变形模量。因此经搅拌法加固的软弱地基能提高地基的承载力，减少地基沉降，阻止水体流动，增强地基的稳定性。深层搅拌法在我国的胶结材料目前绝大部分用水泥，因此我们这里主要讨论水泥深层搅拌桩。1.3水泥深层搅拌法的加固原理水泥粘土固化的物理化学机理与混凝土的硬化机理有所不同。混凝土的硬化作用主要由砂石等骨料在水泥的水介和水化作用下进行固化，由于水泥用量多，所以它的凝结速度快

6、，凝结强度高。而水泥粘土在固化过程中由于水泥掺入量少，它是由粘土包围水泥，与混凝土不同，水泥粘土的固化速度慢，强度也低，并随含水量的变化而改变。当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥骨架，有的则与其周围的粘土颗粒发生一系列的反应，这些反应包括：离子交换和团粒化作用，硬化反应，碳酸化作用等。从水泥粘土的加固机理分析可知，由于搅拌机械在切割搅拌过程中不可避免会造成一些粘土没有被粉碎，留下一部分土团，这些土团被拌入的水泥粉所包裹，成为外包水泥浆，内部心子是粘土的土团，而团与团之间又被水泥浆胶结起来，所以被加固后的水泥粘土会留有一些微小的水

7、泥浆粘土团，而这种土团内部没有水泥，性质改变就很缓慢。由此可见，搅拌机械的搅拌功能和搅拌是否充分对水泥搅拌加固法的加固效果起着重要的作用。2现场实践2.1概述阿深线国家重点公路濮阳至开封高速公路新乡段长（垣）封（丘）高速公路no.2标段，位于河南省境内新乡市长垣县常村乡太子屯东350米处，全长8.233km，设计路面宽度为24.5m，设计时速100km／h，设计荷载汽车—超20级，挂车—120级。2.1.1工程地质本标段属黄河及其支流的河谷漫滩及低阶地孔隙潜水发育区，水量丰富，水位埋深1.38～18.0m，施工的路基段落处于河谷漫滩地，属软土地基

8、，软土路段一般地质分层(由上而下)为：(1)低液限粘土：灰黄色，厚度小于1～1.5m，呈硬塑状，为硬壳层且有湿陷性，地下水位埋深多小于2