道路施工中软土地基处理

道路施工中软土地基处理本文从软土的工程特性动身，分析了软土地基的特点。文章结合Y市城区至柳屯快速通道工程，对粉体搅拌法进行了具体的介绍，包括其应用特点、施工工艺、有关留意事项及验证路基密实度，弯沉，以达到提高软土地基的处理效果。随着经济的发展对公路的质量要求越来越高，同时软土地基处理也成为了工程施工中遇到的难点之一。也是勘察设计及施工单位重点解决的一个环节。否则，随着时间的推移，将会出现路面沉陷、桥头跳车等病害，直接影响到交工后公路的使用功能。软土一般指在净水或缓流水环境中以细颗粒为主的近代粘性沉积土，是一种呈软塑到流塑状态的饱和（或接近饱和）粘性土，常含有机质，具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。5 Y市城区至柳屯快速通道工程位于X省Y市，全线长10.2862Km，其中第三合同段处K7+500～K8+500路槽开挖中发觉，从原地面向下土质分别为：30cm低液限粘土（含水量23.7%）、90cm低液限粉土（含水量28.7%）、50cm低液限粘土（含水量33.2%）、40cm低液限粉土（含水量27.6%）、40cm低液限粘土（含水量32.6%）。这种软土土质，施工成型困难，毛细现象严重，公路冻胀、翻浆频繁，其物理力学性质受主要粒组的掌握，其土粒间毛细压力微弱，土粒与土中水的相互作用不明显。地下水位之上，毛细水含量低，结构紧密时，强度高，压缩性较小；孔隙内布满毛细水或重力水时，土一般呈稍密状态，压缩性高，力学强度低，在振动荷载作用下易产生液化，在水头作用下易形成流砂。公路的基底作为公路的承重层和传力层，它与面层、基层一起承受车轮荷载的反复作用，应具有足够的强度、刚度和稳定性，具有较强的承载能力。而现场开挖至路床下80cm以后，，土质为低液限粘土或低液限粉土，且路线经过的地区属Ⅱ5区，快速通道第三合同段K7+500～K8+500在设计中平均需向下挖2.2m，而此处的地下水位距地表只有2.3m，路基路面结构层如图1所示，则依据图1可求得路面距地下水位为：1.49+2.3-2.2=1.59m，由《路基路面工程》第二版第三章中表3-8（路基临界高度参考值）查得：H=1.59m＜H2=(1.6m∽2.0m)，由此结论查本章表3-6（路基干湿类型）得到路基属潮湿型，则查本章表3-7（路基干湿状态的分界稠度值）可确定路基的稠度介于Wc2（0.95）与WC3(0.80)之间，取中间值即路基稠度W=0.90，由稠度值0.90查本参考书第八章表8-7（土基回弹模量参考值）得到本路基的回弹模量为E0=32.0MP＜36MP(设计所给回弹模量)，说明此路基需进行特别处理。5 鉴于以上状况，需对路基的土质进行改良处理。处理提出的方法有：1、换土垫层法。其基本原理是挖除浅层脆弱土或不良土。分层碾压或夯实土。一般处理深度为2m-3m，适用于处理浅层非饱和脆弱土层。素填土和杂填土等。2、振密、剂密法。其原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小。强度提高，达到地基处理目的。3、粉体搅拌法。简称粉喷法，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料（水泥或白灰）通过压缩空气的传送。与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后。形成一定强度的复合地基，这是一种改良土质，提高地基强度的软土处理方法。通过对现场地基状况、道路性质、施工条件、四周环境的综合分析，考虑到施工现场的土方量大，为了不耽搁工期，同时满意工程质量要求。提出最终方案：利用加固剂粉体（水泥和石灰）对现场软土路基进行处理，试验室现场取样，确定二灰土、水泥土的最大干密度、最佳含水量等各项参数。并对进场的生石灰粉、水泥进行检测，保证材料质量。其详细改良如下：5 1、路基基底掺10%水泥+5%生石灰粉做20cm厚水泥石灰综合稳定土，处理软土路基，使生石灰与土壤中的水发生化学反应，同时放热，引起土中的水分蒸发，使土壤含水量降低，有利于土壤的排水固结。之后加入水泥搅拌加固，通过水泥的水解和水化反应及水泥水化物与粘土的化学反应及碳酸化作用，从而形成强度相对较高的复合地基，以起到提高地基承载力、增加路基稳定性及削减路基沉降的作用；2、路基填筑第一层做20cm厚8%水泥土改良处理土质；3、路基填筑第二、三层分层做20cm厚6%水泥土改良处理土质；4、路基填筑第四层做20cm厚5%水泥土改良处理土质。确定此方案是否可行，首先选100米的试验段进行施工，在施工过程中必需先用白灰打出方格网，按生石灰粉和水泥的掺量在路基上摆灰袋。采用路拌法，拌和时应比设计多出0.5%。生石灰粉和水泥用机动翻斗车装运，在灰线划定的方格内定量卸灰。采用人工摊灰，力求匀称。稳定土拌和机一次翻拌深度20cm。路基基底施工时如掺入生石灰粉拌合后仍有超规范大量粘土块时，可焖灰半天后，再进行拌和。拌和过程中遵循“宁深勿浅”的原则。拌和深度应达到20cm，且应略微破坏下承层表面，一般宜侵入下承层10-20mm，以加强上下层之间的粘结。拌和过程中应准时派试验人员检查混合料的含水量。如含水量过大则翻开晾晒，含水量过小则用洒水车补充水分，保持水分略大于最佳含水量3个百分点。混合料应拌和匀称。拌和匀称的标志是：混合料色泽全都，没有灰条、灰团和花面，水分合适匀称。施工时必需严密组织，采用流水作业法施工，从水泥拌和到碾压终了的延迟时间不应超过3～4小时，并且应短于水泥的终凝时间。5 经过对100米试验段的抽检，发觉各项指标都满意做路基土的要求，而且地基加固过程中无噪音、对环境无污染、对土壤无侧向挤压力、对周边建筑物影响较小、施工工艺简洁、机械化程度高。处理效果显著。可有效提高地基强度，且施工工期短，造价低廉。随着高等级公路建设在全国各地快速绽开，随之而来的则是由于软土地基处理措施不当而出现的各种病害。如何采取行之有效的措施掌握施工后沉降，保证公路运营的安全性和舒适性，已越来越引起人们的广泛关注。只有在设计上充分重视，针对不同的地质采取不同的处理方案，不断应用新技术、新工艺、新材料，掌握好填筑材料的质量，必要时可多种处理措施综合使用。才能够使工后沉降满意设计掌握要求。5