路桥工程中软土路基施工处理方法研究

'路桥工程中软土路基施工处理方法研究　　摘要:在我国存在广泛的软土地基，软土地基是常见的需要处理的不良地基之一，在软土地基上建设道路桥梁，道路桥梁的受力不均衡，为了保持地基的稳定和路桥工程的安全性稳定性，必须采取一定的加固夯实方法进行处理。本文对软土地基的特征、处理原则、处理方法和技术进行了探讨。关键词:道路桥梁；软土地基；处理中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1.软土地基的特征相较于其他类型的地基，软土地基在颜色、颗粒形状、含水量、孔隙比、塑性指数、压缩性及强度、渗透系数以及灵敏度等方面都具有其独特的特征，具体包括：（1）软土地基颜色主要为灰色、深色为主，所含的有机质较多，一般呈细粒状。（2）软土地基的软土含水量非常高，其容量很小（3）孔隙比较大，一般都超过1。（4）粘粒的比例高,塑性指数大。（5）由于含水性较大，其压缩性较高，而抗剪强度却很低（6）渗透系数非常小,沉降所需的时间较长，固结速度慢。（7）灵敏度较高,具有明显的流变特性。2.处理软土地基的主要原则8 在软土地基上进行路桥工程建设必须要采取相应的方法提高地基的抗剪强度以及抗压能力，使地基保持稳定，同时还要降低土质的压缩性，降低地基沉降的速度；改善土质的动力性能，以防止地基被震裂或者是塌陷，保持地基的稳定性。此外，还要降低土质的渗透性，防止水土的流失，进而避免地基塌陷。因此，在施工的过程中必须要遵循一定的处理原则。首先必须考虑在原有地基上，将上覆较好的土层覆盖在淤泥上或软土上作为地基的持力层,如果上覆的土层较薄时,施工过程中要尽量避免扰动淤泥或软土。其次，对于均匀性以及密实度较高的工业废料以及建筑垃圾填充在软土中作为地基的持力层。最后，具有较高腐蚀性以及有机质含量高的生活垃圾等不宜作为填充土,必须要采取必要的处理措施进行处理，方可用作地基的持力层。3.软土地基处理的一般方法现在，有许多处理软土地基的方法，从不同处理问题的角度出发，许多学者对各种方法做出了归纳和分类。（1）密实法密实法是指在荷载（无论是动荷载、静荷载还是冲击荷载）的作用下，减小了软弱的饱和土和松散的非饱和土的孔隙、同时增加了地基土的承载能力、提高了土体密实度、降低了土体的压缩性。8 承载力的提高仅仅与土的密度改变有关。（2）真空预压真空预压是以大气压力做为预压荷载、在需要加固的场地表面，首先铺设一层透水的砂垫层，然后再在其上覆盖一层不透气的密封薄膜，然后用真空装置对需要加固的地表面进行抽气，在密封膜内产生一定的真空度，使土体固结。20世纪40年代末瑞典首先应用真空预压法，随后许多相继进行了探索和研究。我国交通部在20世纪70年代末，成功地在新港集装箱码头工程应用。（3）堆载预压方法堆载预压是利用充填土及砂石料或者其它重物对需要加固的地基施加预压荷载，使孔隙水得以排出，达到土体结构固结的目的。预加固的地基上部堆积载荷值的大小决定了加固后软土地基承载力的大小。8 堆载预压的原理与真空预压是不相同，真空预压可将荷载一次加压到最大值，而不会使土体产生剪应力的增量，即不用考虑地基会产生剪切破坏。而采用堆载预压方法的时候，须要充分考虑到加荷的速率对土体结构可能产生的各方面影响。通常的加压方法是，采用分级别的方式进行施加荷载，同时每隔一定的时间周期（一天左右）要对桩体的竖向变形、边桩位移等数值的进行详尽的观测，同时要求桩体的竖向变形不超过10mm/天。（4）强夯法强夯法又可称为动态压实法，这种方法通常是用80—400kg的重锤，从6—40m落距的高处自由落下，将土体夯实。（5）置换法置换法也称换填法，是将土质基础下部一定范围内的软弱土层挖除，然后分层换填模量和强度相对较高的碎石、灰土、砂或者素土，并使之达到设计要求的密度，最终形成一个较好的持力结构层，并达到提高承载力和减少路基变形的目的。一般来讲，采用置换法后路基承载力的提高取决于土的置换作用。（6）复合地基法复合地基法是在天然地基中设置一定数量的增强结构体（桩体），使桩和土体共同承担荷载，并使地基具有密实法和置换法后形成的效应。(7)加筋法8 加筋法是指将强土工合成材料置于软土地基中，这种材料具有很强的抗拉能力,能够在土层的颗粒之间产生很强的摩擦力，使软土层与加筋材料形成一个稳固的整体,减小软土地基的受外界影响变形的可能。在软土地基中采用塑料排水板以进行软土地基的排水，再以在砂垫层中采用土工织物的形式调整地基的应力分布，软土地基发生沉降和侧向位移的可能减小，地基的稳定性大大增加。4.软土地基处理技术研究软土地基的处理主要包括软土浅层的处理以及复合地基的处理，与之相对的都有不同的处理技术。4.1软土浅层的处理软土浅层是指公路的路床深度在在5米以下的软土层,处理软土浅层能提高地基的整体抗剪强度及减少其压缩性，在上层荷载压力增大时,保证地基的稳定性，减弱其变形的速度。根据施工现场条件的不同以及公路施工要求的不同需要选择不同的软土浅层处理技术，才能保证软土浅层的处理有针对性。目前，软土浅层的处理技术主要包括材料敷垫技术、抛石挤淤技术、排水固结技术以及土工织物加强技术。4.1.1材料敷垫技术材料敷垫技术主要应用于土层不均匀的软土地基浅层处理中，土层不均匀的软土地基的浅层处理不好时会造成路基的侧向变位以及局部沉降等。材料敷垫技术是选用具有的超强抗剪强度及抗拉力的材料，将材料填充到软土地基中，以增强地基的整体抗剪强度，支撑地基的荷载，并减轻地基的侧向变位以及降低局部沉降速度，进而提高公路路基的整体承载强度，确保施工过程中大型机械能顺利通过路基。4.1.2抛投片石技术8 抛石挤淤技术普遍适用于因常年积水导致土壤较松软的软土地基的处理中，一般是泥沼、洼地等地形的地基。泥沼或洼地地形的排水施工比其他地形中的较困难，且其浅层土质一般处于流动状态。对于厚度很薄的泥沼或是洼地地基中，如果片石所能下沉的厚度不超过3米，就可用片石抛投到泥沼或洼地中，以填充泥沼或洼地，使其平整。所选用的片石粒径应超过30厘米。在进行片石抛投时，首先，应从路基的中部开始，逐步铺满整条路基后再向路基的两侧进行抛投，使洼地或者泥沼中的淤泥从路基的两侧挤出。其次，当片石填充到一定程度而露出水面时，要使用重型的压路机来回碾压，使整个路基更为密室，更为稳定。最后，在路基的表层铺上反滤层并碾压，碾压密实后要进行填土，要经过一年左右的自然碾压，使路基的沉降速度稳定，方可进行公路施工。4.2复合地基的处理复合地基处理主要是通过在地基中建立土桩、石桩、粉桩等，使地基的结构更为密室，降低软土的含水量，减少沉降，从而达到加固地基的目的。目前复合地基的处理技术主要有碎石制桩技术、土桩加固技术、旋喷制桩技术。4.2.1碎石制桩技术8 碎石桩技术主要是采用能进行水平方向振动的管状设施，管状设施连接着高压水流，利用高压水流在软土地基深部边冲边振，在粘性较高的地基中钻空，在孔中不断将碎石填入，通过不断的震动将碎石制成桩，碎石桩能与孔洞周围粘性较高的软土形成复合地基。碎石制桩技术能采用连续加载的对路基进行施工，能大大缩短工期，同时提高了路基的严密性。4.2.2土桩加固技术土桩加固技术主要是采用专门的加固机械设备在较深的软土地基局部范围的土中填充加固材料，改善土壤的结构，同时加固土桩软肋土，使其形成复合地基。使用较为普遍的加固材料主要有粉煤灰以及生水泥等，加固材料通过一定的物理、化学作用在软土地基中形成牢固的土桩，有效降低软土的含水量以及沉降量，并大大提高地基的抗剪强度。结语作为一项技术性的工作，在实际的路桥施工过程中，合理的技术方案还需要合理的技术措施和施工质量做保证，这样才能获得地基处理良好的预期效果，这不仅需要认真地制定技术措施和技术要求，保障施工的质量，还要进行有效的施工质量检验和现场检测与控制，重点要监视地基加固动态的变化情况，严格做到控制地基的稳定性，检验加固的效果，确保地基处理方案顺利实施。参考文献:[l]徐绪程.浅议软土勘察中关键指标的分析评价(J).中小企业管理与科技(下旬刊),2010(02).8 [2]陈刚.浅谈公路设计中软土地基的计算(J).新疆有色金属,2010(05)。8'