高速公路软土路基施工技术探析

'高速公路软土路基施工技术探析　　摘要本文通过具体案例对高速公路软土路基的处理方法进行了探讨。首先分析了软土路基的特点和危害，然后分析了高速公路软土路基的常用处理方法，最后探讨了碎石桩复合地基的施工技术。关键词高速公路软土路基施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：随着社会经济的快速发展，公路建设的重要性逐步为全社会所认识，而在公路修建过程中会遇到很多不同的问题，软土路基只是其中之一。由于济广等众多高速公路不可避免的穿过水塘、水库路段，该路段软土地基范围较大且极易变形。如不采取有效措施进行处理，那么整个路基就会随着交通量的增大而加速沉降，从而导致整个路基因失稳而遭到破坏，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。下面以项目为例简单探讨一下对软基处理的施工方法。一、工程概况7 济广高速鹰潭至瑞金D9合同段，起点位于瑞金市黄柏乡胡岭村，终点位于沙洲坝镇洁源村的郭坪。工程范围：K487+960～K495+000，路线长度7.04Km。路线位于瑞金－石城断陷盆地中，微地貌单元主要有剥蚀溶蚀高岗地和谷盆地二类，地形波状起伏，地质情况复杂。本项目的重点与难点是软土路基的施工控制。二、软土路基特征淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土，其成分主要由粘粒及粉粒组成，常成絮状结构，并含有机质。软土的天然含水量大于液限，有的可达200%。孔隙比在1~2之间，个别可达5.8，它具有较高的压缩性。软土强度低，粘聚力小，标准贯入击数N普遍很低，通常不大于5。其渗透性差，渗透系数一般小于10~5mm/s，固结速度慢，若软土层厚度超过10m，要使土层达到较大的固结度往往需要5~10年之久。通常，软土路基问题及危害主要有：强度及稳定问题和沉降变形问题。所以，在软弱路基设计和施工处理过程中，必须通过详细的研究，掌握软土的性质和土层特征，才能保证软弱路基在施工期间的稳定并控制高速公路的工后沉降。三、高速公路软土路基施工技术1、表层处理法（1）砂垫层。将砂垫层铺筑在软土层顶面，以便于浅层水平排水，使软土内所含的水受到路堤自重的影响而加快沉降速率，减少固结时间。该施工措施适用于在软土渗透性极差的硬壳地质，或硬壳和软土层较薄，且路堤高度未达到两倍极限高度的地质条件下，多采用这种施工方法。7 （2）反压护道。将高度、宽度符合要求的护道填筑在路基两侧，以转变路堤荷载方式，提高抗滑力，从而稳定路堤下的软基向两侧隆起的趋势，确保路基施工的稳定性能。该施工方法使用的材料、机具设备简单，便于施工，但需要采用大量的施工用土，占用大面积的土地，且工后可能产生较大的沉降变形，不利于道路养护。在路堤高度未达到1.5~2倍的极限高度，且便于取土的非耕作区，常采用这种方法进行道路施工。（3）土工聚合物处治。a土工布。在路基底部铺设土工布，路基由于其自重的影响受拉产生抗滑力矩，使路基性能更加稳定。在加固软土地基的施工中，土工布主要用于加筋补强、隔离、应力分散和排水。一般都利用缝接法或搭接法完成土工布的连接。b土工格栅。土工格栅加固土的机理在于格栅和土的相互作用之中。往往可总结为三种作用，即土和格栅表面的摩擦作用、格栅孔眼对土的锁定作用、格栅肋的被动抗阻作用。通过该方法施工可大大提升地基承载力，同时也能提高施工速度、有效控制软基沉降变形，使公路提前交付使用。2、换填法（1）开挖换填开挖换填指在一定范围内,把影响路基稳定性的软土用人工或机械挖除,用无侵蚀作用的低压缩性散体材料置换,7 并分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位,有全面开挖换填和局部开挖换填。开挖换填的深度一般在2m以内。开挖的边坡应根据深度与土的抗剪强度确定,一般为1:1左右。开挖换填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工业废渣等。a、换填石灰土换填石灰土一般用于不渗水路基,土料就地取用粘性土打碎过筛,其粒径不大于15mm,石灰用块灰,在使用前2d~3d浇水粉化,其粒径不大于5mm;灰、土体积配合比为2:8或3:7。铺设前,应将基底碾压数遍,铺土应分段分层进行并且夯实。铺上的灰土当日应及时压实,连续进行路堤的填筑施工。b、换填砂、卵石所用材料宜为级配良好、质地坚硬的中粗砂和卵石、碎石,不含草根杂物,含泥量不超过3%,石子粒径最大不宜超过5cm。人工级配的砂石,应将砂石拌和均匀然后铺填压实。换填每层松铺厚度为15cm~20cm,施工时最佳含水量为8%~12%。c、换填碎石、工业废渣换填碎石或工业废渣是目前应用较多的一种地基加固方法。实践证明,碎石和工业废渣有足够强度,变形模量大,稳定性好,地基固结快,7 处理后的路基沉降能较快达到稳定要求。一般要求碎石、废渣粒径为5mm~60mm,级配良好,含泥量不大于5%。开挖换填法软基处理施工工艺流程图（2）抛石挤淤抛石挤淤是在路基底部抛投一定数量的毛石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。此方法施工简单、迅速、方便。主要适用于常年积水的洼地,排水困难,毛石能沉达底部的泥沼或厚度为3m~4m的软土。抛投片石的大小一般不应小于30cm。抛投顺序应先从路堤中部开始,中部向前突进后再渐次向两侧扩展,以使淤泥向两旁挤出。毛石抛出水面后,宜用重型压路机振动碾压密实,然后在其上铺设反滤层,再行填土。碎石桩复合地基处理方法碎石桩，国外又称粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或水等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成的孔中，形成大直径的碎石所构成的密实桩体。碎石桩复合地基一般具有桩体效应、垫层效应、排水效应、挤密效应和加筋效应等5种效应。碎石桩的施工方法一般有两大类：振冲法和沉管法，根据施工条件，该项目淤积地段碎石桩采用沉管法中的振动成桩法，并采取逐步拔管法的施工工艺。（1）施工准备7 （2）重复压拔管法施工机械按设计桩位就位桩管沉入至设计深度向桩管内加料边振动、边拔管，拔至实验确定高度边振动边下沉管至试验确定高度停止拔管后继续振动10～20s重复循环施工至桩顶（3）质量检测应在施工结束后间隔一定时间进行。饱和黏性土宜为2周，其它土为3～5d。碎石桩处理软弱地基应检验成桩用复合地基质量，其复合地基的承载力应符合设计要求。碎石桩桩身密实度符合设计要求。（4）施工要点振动法施工应严格控制拔管高度、拔管速度、压管次数和时间、填料量、电机工作电流，保证桩体边续、均匀、密实。施工前后对桩间土做标准贯入试验，比较各土层强度增长情况，以判断各层的承载力。检查频率以桩数的2%控制。当实际灌碎石量未达到设计要求时，应在原位将桩打入，补充灌碎石后复打一次，或在旁补桩。软弱黏土地基宜从中间向外围或隔排施工。有关允许偏差还应符合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017－96）中相关规定。7 总之，软基处理一直是公路建设中的技术难题。地形的复杂多样决定了不同的地质状况应采用不同的软基处理方法。即使相同的地质情况，采用不同的软基处理方法也会有不同的效果，我们只有综合各种技术处理措施，才能真正处理好高速公路软基问题。参考文献：《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002J220-2002欧雄、李志凌：公路软土路基处理技术浅谈[J];山西建筑;2007年03期王东涛：高速公路软土路基处理方法分析[J];交通标准化;2009年23期7'