浅析我国公路软土路基特征及处理措施论文

浅析我国公路软土路基特征及处理措施论文

　　摘要：在软土地区修建公路,如果不根据实际情况修建并处理路基,往往会发生路基失稳或过量沉陷问题,导致公路路面破坏甚至不能正常使用。本文结合笔者参与的多项工程实践,分析了在公路施工中软土路基的特点、特性，并提出了多项可有效提高软土路基质量的技术措施。

　　关键词：公路；软土路基；特点；措施

　　随着我国经济体制的改革，交通运输经济已经进入一个全新的发展时代，同时提高了对公路的质量要求。公路的质量，路基的好坏起着至关重要的作用，在施工过程中如不重视路基的处理，会直接影响到竣工后公路的运营状况及其使用寿命。

　　一、软土路基特征

　　淤泥及淤泥质土在工程上统称为软土，亦指高压缩性的软弱土层，软土的主要成分是粒及粉粒，常成絮状结构，含水量高．孔隙比大、透水性差、抗剪强度低、灵敏度高。在荷载的作用下，地基承载力低，容易发生失稳事故。地基沉降变形大，不均匀沉降也大，而且沉降稳定历时较长。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（特别是软土的强度和变形动态变化规律），采取合适的工程措施，才能防止路堤塌方、失稳及桥台破坏、路面开裂、桥头跳车等等问题。

　　二、加固软土路基各种有效措施

　　（一）在路基上打砂井

　　砂井又称排水砂井，适用于软土层厚度大于5m时的路基，普通砂井直径一般为30～40cm，最大的有效处理深度是18m。砂井是利用各种打桩机具或者高压射水、爆破等方法在地基中形成一定规律排列的孔眼，并在这些孔眼中灌入中、粗砂形成砂柱。影响固结速率的主要原因之一是砂井间距，也就是相邻砂井中心之间的距离，砂井间距一般为砂井直径的6-10倍，常为2-4m。砂井长度的确定是由软土层的厚度、荷载大小和工程要求而定的，一般为10-20cm。砂井平面布置形式有正方形和正三角形两种。一般来说，在砂井顶部要铺砂垫层，与各砂井连通，这样可将水排至场地以外。砂垫层的宽度必须要大于建筑物的底宽，并伸出砂井区外边线2倍砂井的直径；施工过程中垫层用砂是与砂井用砂相同的，铺设要平整，厚度大约为50cm。

　　袋装砂井，适用于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基。袋装砂井直径可小到7～12cm，最大有效处理深度18m。袋装砂井能增加软土竖直方向的排水能力，缩短水平方向的排水距离，加速软土的强度。砂袋灌入砂后，砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂，费用相对较高，所用的时间较长。一般砂井如果井径太小，无法进行施工，所以现在广泛采用网状织物袋装砂井，造价比一般砂井低廉，而且不会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性。

　　袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体，对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用．同时通过填土预压。形成竖向排水通道，配合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法使地下水由单向排水变成三向排水，消散孔隙水，也可有效的防止或消散附加荷载所造成的超孔隙水压力的增高。加快地基固结，加快沉降。

　　（二）砂井、袋装砂井的施工注意事项

　　1.施工前要先进行试钻孔。根据设计深度，反复进行多次试验，最后确定砂井深度范围，具体各砂井深度在确定的深度范围内按实计量。

　　2.对原材料的检测。砂袋、砂都必须进行检测，合格后方可使用。

　　袋装砂井砂袋必须选用透水性和耐水性好以及韧性较强的麻布、再生布或聚丙烯编织布制作。砂子必须是过筛、晾干了的中粗砂，灌砂时应两灌两振，并铺以人工，确保砂袋灌砂饱满并均为干砂。

　　3.钻孔。钻孔按试钻时的要求进行。一旦达到持力层，立即停机，同时测量出孔深，并作好深度记录。钻孔完成后，再测量标志处到地面距离，用总长减去该距离即为孔深。砂井尽量垂直，个别最大偏差<1.5%，

　　4.安装砂袋。砂袋的长度要与砂井深度一致，超出的部分要及时剪除。安装时不能产生回带，如产生回带则进行冲水拔出。砂袋安装完成后及时进行埋头，防止阳光暴晒而砂袋老化。 （三）振冲碎石桩处理软弱地基工程

　　振冲碎石桩复合地基是一种经济、快速加固地基、土体的技术措施，目前应用较广，不仅可应用于砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等土体，也可用于加固某些淤泥质软土和穿透漂砾石层，或加固较好土层下的松软土体。振冲碎石桩桩长及桩径要根据加固路段软弱土层厚度的实际情况而定，桩径一般为30～80cm。桩的孔位一般有正三角形和正方形。

　　振冲碎石桩施工方法有多种多样，而常用的方法是振冲法。它是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备，开动水泵在高压水流下边振边冲，使振冲器产生高频振动，将振冲器下沉到土中的设计深度。在软弱粘性土地基中成孔，经清孔后，就可从地面向孔中逐段填入碎石或卵石等材料制成桩体，每段填料均在振动作用下被振挤密实，直至地面，从而在地基中形成一根很密实的桩体。形成的桩体和原土层构成复合地基，大大提高了地基承载力，并降低了压缩性。振冲置换法适用的土层主要是粘性土，在砂土中也能制造碎石桩，但挤密作用远大于置换作用。碎石桩复合地基桩体贯穿于整个软弱土层，当达到一定的硬层时，桩体起着应力集中作用；当桩体未达到相对硬层时，桩体起应力扩散和均布作用。同时由于粗粒材料组成了复合地基中的碎石桩体，所以可起到加速排水固结作用。

　　（四）复合地基施工注意事项

　　1.施工的顺序

　　振冲桩的施工顺序是“由里向外”，这种顺序的优点在于能挤走部分软土，便于制桩。在压缩性较高的软土地基中施工时，最好采用间隔的方式施工。这样能减少制桩过程对桩间土的扰动。

　　2.振冲碎石桩的填料方式

　　成孔后立刻向桩孔内填料制桩。填料方式一般有两种。第一种是间断填料法，操作较繁琐，适合小型工程人工推车填料。此种施工过程是将振冲器提出孔口，向孔内倒入填料，再下振冲器至填料中振冲密实，达到一定施工要求后，反复此种施工过程，直至制桩完毕；第二种是连续填料法，操作方便，适合机械化作业。施工过程是振冲器不用提出孔口，仅上提30～50cm，离开原已振密过的桩次，即向孔连续不断地回填石料，直至该次桩体振冲密实达到设计要求后，再上提30～50cm，连续填料振冲密实，重复上述步骤，自下而上逐段制桩直至孔口。

　　三、结语

　　综上所述，提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路的软土路基，软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况，它关系着通车后的公路的运营情况和使用寿命，也关系着个别地区的交通运输经济。袋装砂井法和振冲碎石桩是两种常用的加固处理软土地基的方法，这两种方法都具有施工简便、节约材料、质量可靠、效果显著的优点，所以在工程施工中应用都较为广泛。鉴于土的种类、特点的多样性，处理软土路基的技术措施还有很多种，此文就不再一一列出。

　　参考文献：

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　　[3]郦世平；罗诚；郭健；灌浆法在利用软弱冲积层作为人工挖孔桩持力层中的应用[J]；四川建筑科学研究；2006年01期；

　　[4]王国强.振冲碎石桩加固松软土地基的应用与分析[J]合肥工业大学学报(自然科学版),1996,(03)。

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