公路软土路基施工处理方法及应用探讨 2页

2012第4期f总第121r公路软土路基施工处理方法及应用探讨胡省昌(抚州市恒通路桥工程有限公司，江西抚州344000)摘要：本文笔者先从软土路基处理方法分类进行分析，然后对先后处理法变形法的计算以及在实践工程中应用，对我国高速公路施工中路基存在的问题可有一定的参考借鉴。关键词：软土路基处理法计算工程应用在我国的高山、内陆平原及沿海地区都大面积覆盖着软弱固法依据物理原理分为碾压、加筋、换填、抛石挤淤、爆破挤淤、地基。近年来随着公路工程建设的迅速发展，我国引进并且发振动夯等方法；依据化学原理分为粉喷桩等软基处理方法。软展了多项软土处理技术，笔者在公路施工方面积累了多年的工弱地基处理时还应遵循以下原则：投资少、效益高、少占农田和作经验，就软弱地基处理的措施、分类及施工工艺的控制要点安全实用；密切结合当地工程地质条件、材料供应、施工力量和等方面进行探讨。工期要求，因地制宜，达到技术上先进、经济上合理；积极采用所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土新材料、新工艺、新结构，提高劳动生产率，降低成本，缩短工层，以孔隙比及有机质含量为主，结合其他指标，可将软土划分期。为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。通常2软土路基处理方法分类把淤泥、淤泥质土、软粘性土称为软土，把有机质含量很高的泥下面根据软土路基的处理技术工序以及加载时间不同将炭、泥炭质土总称为泥沼。路基处理方法分别为先处理法和后处理法。我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性，主要表2．1先处理法现为：先处理法在填土荷载未施加时对道路基床进行加固处理，(1)天然含水量高，孔隙比大。含水量在34％～72％之并且通过加强软土路基变形的薄弱环节而有效地使地基沉降间，孔隙比在1．0—1．9之间，饱和度一般大于95％，液限一般量减小、提高地基承载力。一般可用于路基加固的水泥土搅拌为35％～60％。桩、高压喷射注浆法、还有灰土桩及二灰桩等都可归入地基处(2)透水性差。大部分软土的渗透系数为10．8～10．7era／理的先处理法。So2．2后处理法(3)压缩性高。压缩系数0．005～0．02，属高压缩性土。后处理法在填土荷载施加到一定高度或施加完毕后对道(4)抗剪强度低。其快剪粘聚力在10kPa左右，快剪内摩路高填方和基床进行加固处理，通过堆载预压并在地基中形成擦力在0～5度之间。(5)具有能变性。一旦受到扰动，土的强度明显下降，甚渗流通道使地基变形时间缩短、过程提前，然后进行高压注浆至呈流动状态。使地基土体得到增强。无砂混凝土小桩技术可归入路基处理(6)流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的的后处理法。0．4～0．8倍。无砂混凝土小桩技术是一种新型的地基处理技术，它通过根据规范规定，稳定标准为：高速公路和被交叉的各级公成孔、投石、注浆等工序，在土体内形成复合增强体，非常适用路不论在施工期和营运期，其稳定系数K≥1．20(采用有效固于以控制变形为主的高填方软土路基处理。经过以上比较可结应力法)。沉降标准为：路面设计使用年限内，高速公路、一以看出：先处理法通过地基加固使地基沉降量减小；后处理法级公路的桥头路段工后沉降z≤10cm，涵洞或箱涵通道处工后利用多种地基处理技术结合，在一定荷载作用下使地基沉降提沉降Z~20cm，路基工后沉降z≤30em；二级公路的桥头路段前完成，并形成一定的安全储备。工后沉降Z~20cm，涵洞或箱涵通道处工后沉降z≤30em，路2．3先后处理法变形计算对比分析基工后沉降z~50cm；三级及以下公路不作规定。本节通过具体的模型分析对比两种路基处理方法对沉降1软弱路基处理措施的影响。两段地质条件基本相同的路段，高填方土体荷载q。、路面软基的处理方法多种多样，不同的措施是有其针对性的，结构荷载g2、交通荷载q在原状土地面上产生宽度为b的条有时需要采用综合治理。一般按固结法、加固法和构造物法分形均布荷载q(=g1+q2+口3)。类。固结方法之一是预压法，包括静力加载、真空加载、降水法、垫渗法等多种方法。目的在于减少工后沉降，提高地基固一段路基采用先处理法(水泥土搅拌桩复合地基)，另一结度；固结方法之二便是排水法，此方法在具体施工中应用较段路基采用后处理法(无砂混凝土小桩复合地基)，二者具有普遍。横向排水如砂垫层，竖向排水如砂井、袋装砂井等。加相同的软基处理深度h、复合弹性模量E和复合变形模量·】43·nE。。现通过理论计算的方法对原状土体的最终变形量和工后高等级公路的使用效益。变形量进行对比分析。对于软土而言，由于次固结沉降常常需2．5．1先处理法要数年甚至数十年才完成，因此，本节仅对瞬时沉降和固结沉对于软土路基而言，先处理法的剩余变形量也就是式(2)降之和进行比较，瞬时沉降采用弹性理论计算，固结沉降采用计算出来的固结沉降量。分层总和法计算。2．5．2后处理法2．4路基最终变形量S对于软土路基而言，后处理法的剩余变形量也就是式(5)2．4．1先处理法计算出来的固结沉降量。式(2)和(5)主要区别在于，卢：。在碎石桩地基或砂井地基处理的情况下，堆载预压软土地基特瞬时沉降s=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)DOsp别是带有透镜体的软土地基在数天内土体固结度可达到90％固结沉降Js：=以上，下卧层土体固结度可达到10％～30％。所以，=0．9【a—i一·a—i_1)+姜(，)]⋯·～0．95；=0，1～0．3。从理论上讲，由于路基土体的预固结，后处理法所得到的复合模量要大于先处理法的复合模量，⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-·⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯-⋯-⋯··⋯⋯⋯·(2)结合q远大于q和g3，则先处理法工后变形量远大于后处理2．4．2后处理法法工后变形量。瞬时沉降S包括地基处理前的变形S和地基处理后继3工程应用续加载的变形S两部分。某高速公路某段路基平均填高约7m。经勘察发现自然地Ls，：s。+s。：三12__!+⋯面1．5m下存在约8．5m厚淤泥质土，需进行加固处理，经多方OspOs案比较决定采用无砂混凝土小桩后处理法。小桩施工采用先⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)中间后两边的顺序，以保证孔隙水排出通畅和水泥浆压浆量满固结沉降S。包括地基处理后继续加载前的固结变形S：足设计要求，施工中还根据有关规范对路基的竖向变形进行了和继续加载完毕后的固结变形S：两部分。严密监控。施工期间最大附加沉降约为300mm，20—30d内即～很快达到稳定标准。与其它路段、其它路基处理方式相比，无s：-ai-1E,i一)+卢(Zi一)]砂混凝土小桩后处理路基不仅沉降稳定较快，而且在路面加载·⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·(4)及开放交通后，其沉降变形基本保持稳定。(a—i)+4结论E。。’S22=(1)本文仅列举了高速公路施工过程中常见的一些软弱!±二!地基的处理方式，在实际施工过程中应因地制宜进行使用，同E时积极创新，采取最有效的处理方式，确保高速公路的路基安⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)全。在式(1)～(5)中：，分别是复合地基和原状土的泊松(2)软土地区高等级公路的工后不均匀沉降导致路面不比；n，m分别是原状土地面到复合地基处理深度和变形计算平整、错台，严重地影响高等级公路的使用功能，降低其使用效深度内土体变形计算的分层数；E，E分别是原状土的弹性率。后处理法结合了堆载预压与地基加固处理的优点，有效地模量和压缩模量；g为填土荷载；g：为路面荷载；q为交通荷控制了地基的工后变形量，在地基处理方面具有广泛的应用前载；q为总荷载；卢，卢：分别是复合地基加固区和下卧层的土景。体固结度；其他符号参见GB50007-2002《建筑地基基础设计(3)针对岩土工程问题的特点，顺应土体承受荷载后的发规范》第5．3．5条。展趋势，“导”与“堵”相结合，会相对取得较为理想的效果。特对于高等级公路而言，q，g3远远小于q，且复合地基的别是针对目前较多的高等级公路拓宽问题，多种地基处理方弹性模量大于原状土的弹性模量，所以，后处理法的瞬时沉降法、原理的联合运用能够有效减小地基工后不均匀沉降，正如大于先处理法的瞬时沉降；由GB50007-2002《建筑地基基础本工程的后处理法，不仅达到了使软土路基沉降变形提前实现设计规范》第5．3．5条可知，在复合地基变形模量大于原状土的目的，而且从结构上保留了一定的安全储备。变形模量的情况下，。要远大于，所以，后处理法的固结沉降大于先处理法的固结沉降。经过以上比较可知，在基本相同参考文献的条件下，路基先处理法的总沉降量要小于后处理法的总沉降量。[1]GB50007-2001．建筑地基基础设计规范[S]．2．5路基工后变形量[2]JGJ79-2002．建筑地基处理技术规范[S]．在实际的工程建设中，对交通影响较大的只有工后变形[3]郭院成，周同和．高速公路高填方软基后处理机理与实践量，也就是在工程完工后路基的剩余变形量。高填方公路的剩研究[J]．哈尔滨建筑大学学报，2002，35(6)．余变形量过大，特别是公路桥头的剩余变形量过大将严重影响-144·