公路软土路基处理技术浅谈

第３３卷第３期　２　０　０　７年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ０１．３３Ｎｏ．３　Ｊａｎ．２００７　・２９１・　文章编号：１００９—６８２５［２００７｝０３—０２９１－０２　公路软土路基处理技术浅谈　欧雄摘李志凌　要：结合具体工程的地层概况，介绍了软土路基的确定方法，阐述了软土地基路基施工处理的基本方法，探讨了在本　工程中应用的几种处理方法，对实际工程中的选择具有一定的参考意义。　关键词：软土路基，砂砾土，粉喷桩　中图分类号＂Ｕ４１６．０４　文献标识码：Ａ　裹１软土鉴别裹　Ｉ特征指标名称ｌ天然含水量／％Ｉ天然孔隙比ｌ　十字板剪切Ｕ／ｋＰａ　ｌ　１工程概况　沅江白沙大桥～茅草街大桥公路是省道２０４线中的一段，是　益阳市沟通南北交通的主干道，是洞庭湖区的一条防汛通道，也　是沅江市与长沙、益阳，华容、安乡之间的主要交通运输网，同时　ｌ　指标值　≥３５　Ｉ　＞１．０　ｌ　＜３５　Ｉ　建议采用挖掘机直接挖探并结合使用荷兰触探仪的方法，取　得了较好的效果，没有什么争议，还能被业主、监理、承包商所接　是规划中宁樟高速公路至沅江市的联络线。设计总里程全长　受。该方法是在需鉴别的路段进行随机选点，之后用挖掘机选挖　１４．８２４　ｋｍ，均采用部颁平原微丘二级公路标准，设计时速为　探，再用荷兰触探仪对基底触探。但深度超过３　ｍ的话，容易引　８０　ｋｍ／ｈ。路线自沅江白沙大桥接线终点（原￥２０４线Ｋ５９＋１６０）　起坍塌，所以出于安全考虑，不再进行触探，可现场用手捏原状土　起，沿沅江六中西侧、明月村到南咀镇，接茅草街大桥南引线。路　来初步判断，并配予需要的室内土工试验。　线分布于洞庭湖凹陷区，沿线无断层通过，第四系河湖相沉积层　３软土地基路基施工处理的基本方法　厚，地层分布稳定。　地层由新至老分述如下：　当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对　软土地基进行加固。加固的方法很多，常用的方法有：　①填筑土，多系路基、塘坝填土，层厚０．５０　ｍ～３．２０　ｍ；　②种植土，多分布在比较平坦的稻田表层或山体表层，平均　厚度约０．３　ｍ－－０．７０　ｍ；　厚０．５０　ｍ～１．３０　ｍ；　１）塑料排水板：是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向　排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理　．　．　③淤泥质土，主要沟分布在沟渠、汇塘表层或地势低洼处，层　深度１８　ｍ。　２）砂井：是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破　④低（高）液限粘土，主要分布在溪沟两侧地势平坦的水稻田　等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌人中、粗砂形成　及浑圆的山岳上部，层厚０．５０ｍ～７．８０ｍ。本公路软土地基主要　砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排　分布在池塘、沟渠及水稻田表层，为淤泥质土，有机质土软塑状低　水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂　液限粘土，主要为淤积成因，厚度一般在０．５０　ｍ～０．９０　ｍ，局部地　井适用于软土层厚度大于５　ｍ时。最大有效处理深度１８　ｍ。　段在１．３　ｍ～１．７　ｍ，如Ｋ２＋０９０～Ｋ２＋１５０处最深，达到１０　ｍ。　软土含有大量有机质，孔隙比大，含水量高，抗剪强度低。在修筑　一３）袋装砂井：井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但　般砂井如果井径太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而　路堤时，由于荷载的剪切作用，软土向两侧挤滑，造成路堤大幅度　断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅　沉降或不均匀沉降；　８　ａＩ】　左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会　⑤砂砾土：褐黄、灰白等杂色，湿～饱和，稍～中密，主要成分　因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续　为石英、少量燧石，粒径０．２０　ａＩ】　～３．５０　ａＩ】　，呈次棱角一次圆状，　性。最大有效处理深度１８　ｍ。　充填细砂及粘土，分布于Ｋ０＋０００～Ｋ４＋０００，层厚０．５０　ｍ～　４）排水砂垫层：是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层，　２．４０ｍ。　将水从砂层中排出去。最大有效处理深度，路堤极限高２倍。　根据Ｓ２ｏ４线沅江白沙大桥至茅草街大桥公路二级公路改扩　５）土工织物铺垫：在软土地基表层铺设一层或多层土工织　建工程实际沿线工程地质具体情况，遇到范围大小不一，程度不　物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的　同的软基。为加快软土路基的处理，缩短变更周期，事先认真做　承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱　好软基试验检测工作，提出准确的试验检测数据供业主及时作出　地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为　处理决策是至关重要的。　前期处理，以提高施工的可能性。　６）预压：在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑　一２软土路基的确定　部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺　根据交通部１９９７年１０月１　Ｅｌ实施的《公路软土地基路堤设　ｍ。　计与施工技术规范》中以天然含水量、天然孔隙比、十字板剪切强　筑路面。最大有效处理深度３０　７）挤实砂（碎石）桩：是以冲击或振动的方法强力将砂、石等　度三大指标为鉴别软土的主要依据，见表１。　根据以上三大指标大大简化了现场软土检测和室内试验工　材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，提高软土地基的整　体抗剪强度，减少沉降。最大有效处理深度２０　ｍ。　作。不费时、费事，有利加快工程进度。　收稿日期：２００６－０７—１３　作者筒介：欧雄（１９６７一），男，工程师，湖南省益阳市市区公路管理局，湖南益阳４１３０００　李志凌（１９６７一），男，工程师，益阳市永信路桥建设有限责任公司，湖南益阳４１３０００　维普资讯 http://www.cqvip.com

．２９２．　３孝拳　膂　山　西建筑　８）旋喷桩：利用工程钻机，将旋喷注浆管置入预定的地基加　２０∞ｌｏ如出现较多不合格桩应查找原因，进行改正。　固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配制好的浆液，以一定　３）抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水洼池。对于厚度　的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具　较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为３　ｍ～４　ｍ的　有一定强度的人工地基。最大有效处理深度２０　ｍ。　软土，就可以采用抛石挤淤法。抛石挤淤就是向路基底部抛投一　９）生石灰桩：用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体，称为生石　定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。施工　灰桩。最大有效处理深度２０　ｍ。　时用抽水机或自然排水法将处理范围内的地表水抽排入天然水　１０）换土：采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较　系，必要时围堰排水，并做好挖换范围内的排水沟、截水沟，以免　高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深　再次积水。用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间挖除上部　度３　１１３．。　３　ｍ的软土，用自卸汽车运至指定弃土场，挖除段落的长短，以挖　ＩＩ）反压护道：是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护　掘机能够工作的最大水平距离为准，挖除出一个段落后，即可进　道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。　行抛石。抛挤时，对于软土地层平坦时，抛投沿路中线向前抛填，　再次向两侧扩展，软土地层横坡陡于１：１０时，自高处侧向低侧抛　４本工程中运用较多的几种方法　并在低侧边部多抛投，使低侧边部有２　ｍ宽的平台顶面。将　１）挖除换填卵石（土）方法：本工程路段沿线均匀分布有砂砾　投，抛石达到挖除的界面高时，在　土，层厚０．５ｏ　ｍ～２．４０　ｍ，通过筛分试验，可以用作换填土，成本　抛石挤出的下部淤泥进行清除后，要大大降低。　抛石回填的片石顶面上，铺０．１　ｍ厚碎石垫层（砂砾垫层）并整　第一段落抛石挤淤完成后，挖掘机移到第二段落重复２条～　对于深度不太大的软基工程，在路堤范围内，将需要处理的　平，直至完成本段的抛石挤淤工作。抛石工作完成，并铺　软土挖除，动力触探合格后，用砂砾土换填，可采用分段挖除，分　５条的工作，且垫层经仔细整平、重型压路机碾压达到　段分层回填的方法。用于换填的砂砾土强度应不小于１５　ＭＰａ，　筑好碎石或砂砾垫层，再在其上铺一层土工格栅，土工格栅应拉直平顺，用　分层厚度不宜大于３０∞ｌ，砾料最大粒径不应大于层厚的２／３，依　规定要求后，应保持一定的松紧度（可用　据规范，分层回填的砂砾土应碾压合格，一般采用激振力３２０　ｋＮ　钉桩固定，紧贴下承层，在斜坡上时，Ｕ型钉控制），以避免石块使其变形超出其弹性极限，土工格栅应　以上的压路机强振碾压无轮迹。　挖出换填砂砾土处置软基，效果最好，由于完全挖开处理，不　沿路纵向铺设，即土工格栅为纵向受拉，沿路走向。格栅之间应　其叠合长度大于１５　ｍｌｏ铺设格栅的关键是保证其连　会留有隐蔽危害，但是费用也较大，因此一般换填至超过地下水　牢固连接，不使其出现扭曲、折皱、重叠，并要避免因过量拉伸使其强　位３０　ａｎ即可采用回填素土的方法，所回填的素土应满足（ＣＢＲ）　续性，８％，低液限，如果有条件设置渗沟、盲沟的话，对于路基的稳定会　度和变形超过极限产生破坏、撕裂、局部顶破等，现场施工中发现　土工格栅有破损时必须立即修补好。格栅的存放及施工铺设过　大有好处。　２）对于较深的软基，挖出换填的话，工程量太大，可以考虑采　程中应尽量避免长时间曝晒或暴露，以免其性能劣化。整个路段　铺筑砂垫层，压实达到要求后，即开始路堤　用粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作用加固料和原状土进行　土工格栅摊铺完成后，　搅拌，经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体，以带动整个　的正常填筑。抛石挤淤时，由于各处沉降不一致，从而在路堤下面残留部　路堤产生足够的强度，一般采用水泥作为固化剂，最好有３２．５级　则会产生不均匀沉降，因而必须注意垫层铺筑后　普通硅酸盐水泥，要依据旅工时间选用水泥初终凝时间合适的水　分软土，完工后，的压实，以使淤泥挤出，减少这种不利影响。　泥，防止未成型即已凝固的发生。不得使用受潮结块的变质水　泥。试验室应重点对水泥剂量监控，重点保证均匀性，初期配合　５结语　比对剂量的提供要准确合理，实际上，７　ｄ之内，即产生主要强度，　软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造　配制了３％～６％的水泥剂量试验，发现３％水泥几乎不能使软泥　成地基失稳，使构造物沉降过大或产生不均匀沉降，对构造物造　固结，６％剂量能满足要求。但是室内配比不能完全代替施工情　成不同程度的危害，文中介绍的只是工地常用的几种处理软土地　形，因此应该跟踪检测，应对７　ｄ桩监控：　基的方法，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时几种　ａ．破去桩头０．３　ｍ～０．５　ｒｆｌ表层水泥，进行外测检测，主要检　方法可以交替或一起使用。　测其桩体外观是否圆顺，水泥土搅拌是否均匀；　参考文献：　ｂ．用轻便触探仪对开挖出来的桩头进行强度检测，根据Ｎ１０　［１］ＪＴＪ　００７．９６，公路软土路堤设计与施工技术规范［Ｓ］．　贯入１０∞ｌ的锤击次数或Ｎ１０的连续贯入３０∞ｌ的锤击次数来　［２］路基／路桥集团第二公路公路工程局．公路施工手册［Ｍ］．北　判定桩头强度是否合格（可采用公式［ｄ０］＝Ｎ１０×８—２ｏ）。　京：人民交通出版社，２ｏ０３＿　据此有疑问的桩，在成桩２８　ｄ后进行钻芯取样检测。在２８　ｄ　［３］ＪＴＪ　００１—９７，公路工程技术标准Ｉｓ］．　时对成桩进行随机检测只要出现以下情况，即可定为不合格桩。　［４］ＪＴＪ　０７３．９６，公路养护技术规范Ｉｓ］．　对于不合格桩，应在原桩边上补桩，新与旧桩净距大于　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｓｏｆｔ　ｒｏａｄｂｅｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｈｉｇｈｗａｙ　ＯＵ】【！ｉ０ｎｇ　ＬＩ￣＋ｉ－．ｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｔｒａｔｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅｔｌ￣ｔＯ　ｃｏｎｆｉｒｍ　ｓｏｆｔ　ｒｏａｄｂｅｄ，ｉｌｌｕｓ—　ｔｒａｔｅｓ　ｂａｓｉｃ　ｅｒ￣ｎｅｅｒｔｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅ￣ｌｔ　ｍｅｔｌ￣ｏｆ　ｓｏｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｒｏａｄｂｅｄ，ａｎｄ　ｄＬ￣ｘｓｓｅｓ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｔｒｅａｔｍｃｌ－ｌｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｐｐ￣ｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｓｉｇｎｉｉｃａｎｃｅｆｆｏｒｍｅｄｘｘｉｓ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ・ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔ　ｒｏａｄｂｅｄ，ｇｒａｖｄ　ｓｏｉｌ，ｄｒｙｊｅｔ　ｍｉｘｉｎｇ　ｐｉｌｅ