軟土地基的處治方案

軟土地基的處治方案
摘要：軟土在我國濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍及山谷地等處廣泛分布著，而這些地區(qū)一般又是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)公路交通需要迫切，尤其要發(fā)展高速公路。因而在高路堤、大型橋梁，大量的涵洞、通道處軟土都給它們帶來不同程度的危害。如路基的滑坍、崩塌、沉陷等路面起伏不平，橋涵通道等人工構(gòu)造物處的跳車顛簸……而使這些地區(qū)的公路建設(shè)者感到非常棘手，要花大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，去進(jìn)行勘察、測試、設(shè)計(jì)、科研和施工。目的是為了處理好路基理好，使來往車輛及司乘人員安全，快速，舒適地行駛在公路上。若不加處理往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。
　　軟土對(duì)公路的危害，引起我國公路方面各個(gè)部門的重視，設(shè)計(jì)、施工等單位全力以赴，協(xié)同作戰(zhàn)，經(jīng)過多年努力，已摸索了不少對(duì)策，并取得了可喜的成績。
　　關(guān)鍵詞：軟土 處治 方案
　　一、軟土上路基的整體穩(wěn)定性必須等于或大于容許穩(wěn)定系數(shù)，而沉降量則要求在路面設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的工后沉降必須小于許工后沉降，否則應(yīng)進(jìn)行地基處理。軟土地基處治時(shí)應(yīng)遵循以下原則：投資少效益高少占農(nóng)田和安全實(shí)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；密切結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、材料供應(yīng)、施工力量和工期要求，因地制宜，達(dá)到技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理。軟基的處理方法多種多樣，主要的處治方法有以下幾種：
　　１、砂墊層：砂墊層為設(shè)置于路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層,可起排水的作用，從而保證了填土荷載作用下地集中孔隙水的順利排出，既加快了地基的固結(jié)，還可以保護(hù)路堤免受孔隙水浸泡。砂墊層多采用中、粗砂厚度一般為0.6—1.0m，寬度（兩側(cè)）比路堤底寬多0.5—1.0 m)
　　設(shè)置砂礫墊層要注意防止被細(xì)粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂礫層的上下應(yīng)設(shè)反濾層。砂礫層適于施工期限不緊、路堤高度為極限高度的二被以內(nèi)、砂源豐富、軟土地基表面無隔水層時(shí)，效果更好。處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié)，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井（直徑7～10cm）或塑料排水板（寬10cm，厚4.5～6.0）與砂墊層（厚30～80cm）相結(jié)合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效的經(jīng)濟(jì)的。
　　為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力，也可用直徑30～50cm或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價(jià)比上述常用方法要增加至少3～5倍。
　　2．輕質(zhì)路堤及加筋路堤：輕質(zhì)路堤指用粉煤灰等輕質(zhì)材料填筑路堤，達(dá)到減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強(qiáng)度，同時(shí)它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。路堤采用的材料一般是粉煤灰，國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型，即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。
　　加筋路堤指用變形小，老化慢的土工隔柵、土工織物等抗拉的柔性材料作為路堤的加筋體，可以減少路堤填筑后的路基不均勻沉降，又可以提高地基承載能力，同時(shí)也不影響排水，大大增強(qiáng)路堤的整體性和穩(wěn)定性。土工織物強(qiáng)度高的方向（既其縱向）應(yīng)沿公路橫向鋪設(shè)，并盡量設(shè)置在路堤底部。其他輔助方法：土工布（分有紡和無紡的兩種，一般多用編織的，個(gè)別的也有兩種類型組合的，可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)）還有一材料是塑料加勁格柵，實(shí)際上類似“柴排壓枝”的作用，這些材料可提高地基整體性，減少地基不均勻的沉降，對(duì)防止滑移盡快施工也有好處。
　　此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。有的為深層還設(shè)有反壓護(hù)道。土工織物鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)順路堤坡角回折2—3m，為了保護(hù)土工織物，上下都應(yīng)鋪設(shè)0.2-0.3m左右的砂墊層，圖1-2所示
　　３、表層分布厚度不小于3m的軟土?xí)r，可采用淺層拌和、換填、拋石等方法進(jìn)行處治。淺層拌和填料可用石灰等無機(jī)結(jié)合料，換填材料宜用水穩(wěn)性好的材料，如砂、礫、片石等滲水性材料或強(qiáng)度較高的粘性土。換土能根本改善地基，不留后患，效果較好，適用于軟土層不厚且易于排水的情況，水塘、河溝和古埋藏溝谷等局部部分的軟土常用換土方法予以處治。但因軟土地區(qū)地下水位一般較高，挖掘困難，換土深度一般不宜超過２ｍ。拋石擠淤是強(qiáng)迫換土的一種形式，他不必抽水挖淤，施工簡便。拋石擠淤多采用不易分化石料，片石大小隨軟土稠度而定，對(duì)于流塑狀態(tài)的淤泥，片石可稍小些，單一般不宜超過３０ｃｍ，且小于３０ｃｍ粒徑含量不得超過２０％，片石拋出水面后應(yīng)用較小石塊堵塞墊平，用重型機(jī)械壓實(shí)緊密，其上設(shè)反濾層后再填路基土。
　　爆破擠淤也是一種淺層處治的換土方式。利用炸藥爆炸時(shí)的能量將軟土揚(yáng)棄或壓縮，然后填以強(qiáng)度較高的滲水土或一般粘性土，達(dá)到換土的目的。爆破擠淤法的換填深度較深，功效較高、施工期緊迫的情況。爆破擠淤可分先填后爆和先爆后填兩種施工方法，前者適應(yīng)于稠度較大，相對(duì)不穩(wěn)的軟土或泥沼，先填的路堤隨爆隨沉，避免回淤；后者適用于稠度小回淤較慢的泥沼或軟土。實(shí)際施工中，也可以在爆破前準(zhǔn)備好填料，然后隨爆隨填，爆破一段，填筑一段。
　　４、反壓護(hù)道
　　反壓護(hù)道是在路堤一側(cè)或兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道，運(yùn)用力學(xué)平衡原理，平衡路堤自重作用產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩，以提高路基的穩(wěn)定性。
　　反壓護(hù)道一般采用單級(jí)形式。由于反壓護(hù)道本身的高度不能超過極限高度，所以反壓護(hù)道用于路堤高度不大于極限高度５／３倍的情況，單級(jí)反壓護(hù)道的高度宜采用路堤高度的１／３—１／２，寬度應(yīng)通過穩(wěn)定性計(jì)算確定，且應(yīng)注意滿足路堤完工后的沉降要求。
　　反壓護(hù)道雖說簡易，但占地過多，在路堤填料來源困難地段也難于應(yīng)用。況且，反壓護(hù)道只能解決軟土地基上路堤的穩(wěn)定問題，對(duì)于沉降問題非但無益，往往還加大沉降量。
　　二、橋涵通道處的處理
　　在軟土地區(qū)的橋梁，由于基礎(chǔ)埋置較深，已穿過軟土層，故一般無大沉降。而在橋頭與路堤接合處由于沉降差異較大，往往出現(xiàn)臺(tái)階在車輛通道處多出現(xiàn)縱坡突變，在車速過快時(shí)出現(xiàn)車輛“切線拋出”感覺很不舒適，人、車安全受到影響。
　　在此接合處處理的方法一般有：
　　1、涵洞、通道處與路堤一樣同時(shí)填筑施工，后期再開槽做基礎(chǔ)；在橋臺(tái)處好前后都填土，或在橋臺(tái)后背填以滲水性好的砂礫材料。
　　2、在這些人工構(gòu)造物處采用超載預(yù)壓，橋頭兩側(cè)引道80～100m范圍也宜如此，以加速固結(jié)，減小通車后過大的沉降。
　　3、路堤如過高，下部軟土層厚、沉降量過大，沉降期過長、如處理地基費(fèi)用過高，且效果不一定好時(shí)就不如改用橋梁跨過，京津塘高速公路軟土地區(qū)，路堤如超過6.0m，就用橋跨通過。廣深高速公路也將不少高路堤設(shè)計(jì)路段，改用了高架橋方案。
　　4、橋臺(tái)處路堤處理：為了加快地基固結(jié)，提高地基承載力，減輕路堤與橋臺(tái)間沉降差，在橋臺(tái)處的一定距離內(nèi)采用砂樁，粉噴樁、旋噴樁等加固地基。
　　5、涵洞和通道可采用鋼筋砼箱形整體式結(jié)構(gòu)，并同時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)，它施工簡便造價(jià)比樁基礎(chǔ)可省些。
　　6、真空預(yù)壓：這個(gè)方法，在港工方面采用較多，近江蘇連云疏港公路也采用過，主要用于橋頭路堤，在工期緊迫，為了爭取時(shí)間時(shí)不失為一種應(yīng)急對(duì)策。因?yàn)樗墒管浲谅返萄杆俪两担姨岣叩鼗休d力，效果較佳，但由于造價(jià)較高，且在北方冰凍季節(jié)使用受限，所以采用時(shí)，要權(quán)衡這些邊界條件。
　　上述敘述了軟土地基的具體處治方案，具體實(shí)施要在施工中進(jìn)行一般處理。

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