公路建设软路基工程技术探析

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1、公路建设软路基工程技术探析　　摘要：本文针对软路基，总结了常见的几种处治方法的原理和适用范围以及目前最常见的软土地基的处治方法，并简单介绍了一种新型的材料土工格室在软土地基处治中的作用，包括其作用机理和应用实例等。关键词：软地基;水泥搅拌桩;土工格室中图分类号：U416.1文献标识码：A一、对于软路基，有下列几种常见的处置思路。(一)表层处理法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应

2、回填透水性好的砂砾或碎石。(二)置换法。本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。5(三)加载法。加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加

3、载法。(四)砂井排水法。砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打人式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。二、目前应用较广的软基处治技术水泥搅拌桩是在高速公路建设中应用较广泛的地基加固方法，由于其处理效果显著，河北省高速公路大部分软土地基处理均使用此方法。它是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土与固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。其施工工艺主要有两种：一种是

4、在地面把水泥制成水泥浆，然后送至地下与地基土搅和，待其固化后，地基土的物理力学性能得到加强；另一种是采用压缩空气把干燥、松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和，利用地基土中的孔隙水进行水化反应后再行固结，达到改良地基的目的。水泥搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土等地基，其受地下水影响小，处理较深的软土层也比较适宜，处理效果明显，处理后可很快投入使用。三、新型的软基处理材料——土工格室5土工格室是用高密度聚乙烯片，经强力焊接，成为蜂窝状结构，填充土石或混凝土，可构成强大侧向限制的大刚度结构

5、体。土工格室用于软土地基处理，其作用机理与其它土工复合材料(土工布、土工网或格栅等)有所不同，土工格室是一种三维网格，除具有一般土工加筋材料的作用外，格室产生横向限制力及网格壁的摩阻力，这种机能可使填方不会被挤压进入松软地基中，并产生一种粘固及弹性的架桥作用，这种大刚度板结构可防止土方因载重变形，并可大大减小传至软土地基的附加应力。当上部荷载不超过地基承载力极限值时，即使地基变形仍不影响上部结构本身的整体性。土工格室加筋垫层，不仅起加筋作用，而其本身的土-梁作用机理形成一种大刚度板结构，增强地基的整

6、体性，并有效降低传到天然地基土上的附加应力，从而提高垫层承载力，减小地基沉降及不均匀沉降。土工格室加筋垫层的土-梁作用使土体一定深度内竖向附加应力有所减小，使应力在断面上分布更均匀，这样不但减小了路堤中线的沉降量，还减少了路堤底面的不均匀沉降，据研究路基中线沉降量可降低10%~15%。在工程中，可采用预应力管桩+土工格室的方式来处理软路基。5复合地基中，土工格室与预应力管桩在上部荷载下相互作用，共同形成一个有效的荷载水平扩散与竖向支撑体系。上部荷载使路基产生沉降，由于桩间土承载力较小，沉降量大，而管

7、桩承载力大，沉降量小，从而拉张土工格室，土工格室处于受拉状态下，产生拉伸应力，同时对土体产生了一个类似于侧向约束压力的作用，使得复合土体具有较高的抗剪强度和变形模量。当地基可能产生剪切破坏时，铺设的土工格室将阻止破坏面的出现，从而提高地基的承载力。预应力管桩之间的土体在上部荷载作用下，挤压密实后同时作用于管桩上部周围，增大管桩侧壁与土体之间的摩擦力，对管桩的承载力也有提高。土工格室作为路堤底面的垫层，除了能提高地基承载力和增加地基稳定外，还有一个主要作用就是减少路基底部的差异沉降。过这一垫层将路堤自

8、身荷载传递到软土地基中去。它既是软土地基固结时的排水层，又是路堤的柔性筏基，使地基变形显得均匀，基底中心最终沉降量比不铺土工织物要小，并且能较快地达到所需的固结度，提高地基承载力。总之，在处理软土地基时需要先探明具体的地质情况，分析其成因，有针对性地处理方案，才能达到最佳的效果。参考文献：[1]JTJ017-96公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2002.[2]杨明辉,王娟,赵明华.土工格室+碎石桩复合地基承载力机理及承载力计算方法探讨[