浅析市政公路软土地基处理办法

摘要：正确的运用好软土地基的处理方法,是在计划营运期内保证道路路况的良好、保证行车的速度和安全运行的关键。本文对软土地基的排水固结施工处理技术作了详细的讨论。

关键词：公路工程 ；软土地基；工程技术

Abstract: The right use of soft soil foundation treatment method, is in the planning operation period to ensure good road conditions, to ensure the traveling speed and the key to the safe operation of. Based on the soft soil foundation drainage consolidation construction technique are discussed in detail.

Key words:Highway EngineeringSoft soil foundationEngineering and technology

中图分类号：U448.14 文献标识码：B文章编号：

一、 软土地基

软土地基是指压缩层主要由淤泥以及淤泥质土、杂填土、吹填土或其它高压缩性土层组成的地基。它会导致结构物的沉降和涵管弯曲现象的发生,并使沉降量超出工后允许范围。在这样路基上修建的公路,由于路基的沉降作用容易使路堤失稳,并且在汽车高速行驶的情况下容易发生跳车现象。弄清施工地的地质特点以及土质的条件,找到适合特定的软基处理的方法,只有这样才能处理好各种软土地基。

工程设计中根据地域地质的特点把软土归为五种:河滩沉积、湖泊沉积、谷地沉积、滨海沉积以及沼泽沉积。其中按照形成的原因的不同,滨海沉积又可分为:三角洲相、滨海相、溺谷相、泻湖相。

形成软土的原因有很多,但也它们也存在着共性:(1)颜色大都以深色,粒成分大都为细颗粒,含有大量的有机质;(2)较高的天然含水量,较小的容重;(3)天然的孔隙比大;(4)渗透的系数小,沉降的速度慢,固结完成的时间较长;(5)粘粒的比例较高,塑性的指数较大;(6)压缩性高;(7)强度的指标小,固结快剪的强度指标较高;(8)较高的灵敏度,流变特性显著。共性可简化为“三高一低”,即孔隙比高、含水量高、压缩性高、强度低。所以需要对软士进行适当的地基处理才能做为道路工程的地基。

二、 软土地基处理方法中施工单位需注意的情况

不能够根据不同情况选用合理的处理方法,有时还会盲目的去选择地基的处理方法;未能对各种地基处理方法的适用性做出正确的评价。往往都是知道各种地基的处理方法都会有特定的适用范围,然而在遇到具体的问题时就会去盲目的扩大处理方法所适用的范围,这是施工单位最要注意的情况等。

三 、公路软土地基的几种常见办法

1、 排水固结法

排水固结法是指通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道,形成竖向或水平向排水体。这样可以改变原有的地基边界条件,使孔隙水的排出途径增加,利用结构物的自重或者外加附加的荷载,用逐级的加载加压的方法,把土体里多余的水排除,减少土体中的孔隙水,在地基发生沉降的同时强度业提高了。这种方法有以下几种。

（1）真空预压法

所谓的真空预压法取消了堆土和固结完成之后的弃土过程,代之以真空预压。该法是在软土层上,先用不透气的薄膜严格覆盖,使不漏气。然后在薄膜之下的砂垫层中,安设过滤的排水管道,用真空泵将空气抽出,形成压差,使软土中的水分沿所打设的砂井或塑料排水板的水源通道,被真空泵抽出软土地基之外,从而使软土地基均匀受压,而不产生剪切变形的情况,得到固结。如加固的软土地基,期间有足够厚度的透水层的层理,而且有足够的供给水源,补给地基,在这样的条件下,可能效果甚微或者毫无效果。因此在使用真空预压法时,必须根据地质水文条件来确定。

例举一工程中的真空预压施工工序：①初期的准备工作沉塑料排水板之前的工作,与一般普通砂井相同。只是在砂井完成之后需将砂井四周整平,将露出砂垫层部分的排水板插入砂垫层中,以免抽气时露出砂垫层的塑料排水板尖端使密封层遭到破坏。②封闭处治软土地层表层封闭处治软土地层表层是真空预压是否能够产生效果的重要工序。必须安全做到加固区与大气隔绝,人工造成一个封闭层。本次工程所选用的密封层材料为聚乙烯薄膜塑料,其材质具有有韧性、柔软、抗酸碱及老化的特点,在铺设薄膜时,采用柔软而又有相当质量的物体压住薄膜,薄膜铺就之后就将其四周埋入事先已挖好的沟槽之中。本次所挖沟槽为梯形,深度为35cm。③铺设管道铺设膜下管道,膜下管道由真空滤管组成,将其埋入砂垫层中,构成一个网状的膜下管道系统。膜上管道由出膜装置、连接管道和控制阀门三部分组成。出膜装置为膜上管道与膜下管道的连接部件,安装时要严密不漏气。在靠近真空设备附近的连接管上设置两个控制阀门。④安装真空泵本工程采用48mm型射流真空泵和3BA9型离心泵组合而成。当运行射流真空泵时,要随时注意泵的运转情况及真空效率。当泵的真空度小于93kPa时,应进行检查与维修。⑤真空预压。以下为真空预压的操作过程:

a按照工艺要求,将射流真空泵、真空管、出膜口按密封要求连接好。

b接好泵、真空管及膜内真空传感器,并读记初读数。

c在射流箱处,接好进水管,并在箱内注满水。

d在加固范围内按要求设置沉降观测点。

f开动离心泵进行真空抽气,在真空过程中要观测泵、真空管、膜内土体的真空度、地表的总沉降等。

（2）砂井堆裁预压法。

如果是饱和的黏性土地基,由于它的透水性较小,通常情况下运用砂井堆载预压的方法去加快排除土中的孔隙水,还可以加快土的固结,这样就能够挤紧土颗粒以及提高强度。这种方法需注意的是,加荷速率和分级加荷的大小需要根据原地基强度和地基因固结而增长的强度相对应。

（3）降水预压的方法。

这种方法是指对井点抽水让地下的水位降低,这样可以让土的自重应力增加,就能够达到预压的效果。此法不用对加荷速率控制也不会由于孔隙水压力增高而破坏地基,所以可以提高施工额速度。

2 、浅层处治法。

此法是指对路床处理深度通常在5m以下的软土地基,运用表面单一或者综合处理的方法,这样能提高地基的抗剪强度和压缩模量,在上部的荷载作用下,确保路基的稳定和减小变形,满足完工以后对沉降要求的处理方法。

3 、硬壳层补强法。

硬壳层补强法是指经过振动碾压、冲击压实或夯压等方法去使硬壳层的厚度以及物理力学指标得到改善,这样可以充分的利用软土地基潜力。这种方法对于那些黏土硬壳层下卧、砂性软土、纵向排水条件较差、路基填土高度较低(2.5m以下)以及湿陷性黄土地基等进行处理比较适合,也很经济。

4 、砂石挤淤法。

这种法包括抛石挤淤和砂碎石挤淤,比较适用在湖塘河底等有积水的洼地。如果地下的水位较高、塘水不容易抽干、表面没有硬壳、软土液性指数大、厚度较薄、片

石能够下沉到下卧层表面的软土地基,那么采取此法比较适合。但是,要注意的是,砂石挤淤时因沉降不一致从而在路堤下面残留部分软土完工后有可能会出现不均匀的沉降的情况。

5、垫层法。

这种方法是指在软土地基地面上铺设一层特殊材料,然后在其上填筑路堤,如果地表没有硬壳层或者是透水性硬壳层,垫层的材料用砂石等透水材料比较好。对于垫层材料的选取,应该以就地取材为原则,可以选用那些级配较好的山坡石废料、高炉混合矿渣或钢渣等。

髓换法。

这种方法又叫做换土垫层法,指把路床顶面以下的一定范围内的软弱土层通过人工、机械或其它的方法加以清除,对于强度较高的砂碎石、山坡石、改良土等可进行分层置换,还有其它那些性能比较稳定以及没有侵蚀性的材料,可将其振实到要求的密实度。这种方法对于那些软土厚度不大、埋藏浅、无硬壳层、路床承载力低及路基填土高度不大的路段辅以等载或者超载预压比较适合。

三、 总结

我国市政公路工程的不断向前发展,公路工程对于地基的质量要求也在不断的提高,这也给软土地基的排水加固技术带来了越来越大的挑战。只有不断改良市政公路软土地基的加固技术,才能够满足今后市政公路工程发展的需要。