高速公路軟土地基處理技術(shù)探討

王 璐

(湖北工業(yè)大學(xué) 430068)

高速公路軟土地基處理技術(shù)探討

王 璐

(湖北工業(yè)大學(xué) 430068)

在軟土地基上修建高等級公路的關(guān)鍵技術(shù)問題是保證施工期的穩(wěn)定和控制剩余沉降。本文通過對軟土地基地質(zhì)條件的充分了解，對高速公路軟土地基的特點(diǎn)及處理方法進(jìn)行了探討。

高速公路；軟土地基；地基處理；施工質(zhì)量

各種軟土地基處理技術(shù)不斷地運(yùn)用在土木工程的各個(gè)方面。近年來，我國地基處理水平不斷提高，在引進(jìn)國外比較先進(jìn)的軟土地基處理方法的同時(shí)，逐步發(fā)展了符合我國國內(nèi)具體工程地質(zhì)條件的軟土地基處理方法，這其中包括高壓噴射注漿法、振沖法、強(qiáng)夯法、深層攪拌法、土工合成材料、強(qiáng)夯置換法、EPS超輕質(zhì)填料法等多種地基處理技術(shù)。

一、常見軟土地基處理方法

軟土由于具有含水量高、壓縮性大、透水性差、強(qiáng)度低和變形穩(wěn)定時(shí)間長等工程特性，一般不能直作為天然地基使用，需經(jīng)過加固處理以減小道路路基在荷載作用下引起的沉降和不均勻沉降。路基沉降是導(dǎo)致路基變形和破壞的主要原因，因此對軟土地基的處理恰當(dāng)與否，不僅影響工程的投資，而且將直接影響道路的使用性能和工程質(zhì)量。對軟土地基的處理對策很多，但不管采用何種方法，處理后的地基必須滿足強(qiáng)度、變形、動(dòng)力穩(wěn)定性和透水性要求，從而達(dá)到減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降的目的。

常用的軟土地基處理方法有：高壓噴射注漿技術(shù)；堆載預(yù)壓法；符合地基處理發(fā)方法；壓密注漿碎石樁處理方法?，F(xiàn)有的軟土地基處理方法中，有的技術(shù)已比較誠實(shí)，在實(shí)踐過程中得到廣泛的運(yùn)用，有的技術(shù)還不是很成熟，工程施工處在探索階段：有的處理方法還處在技術(shù)研究方面，還沒在實(shí)踐工程中加以運(yùn)用。地基處理技術(shù)發(fā)張不可避免地存在一些有待于繼續(xù)研究的問題。主要有：未能因地制宜合理選用處理方法，在合理選用地基處理方法方面有時(shí)存在一點(diǎn)的盲目性；不能正確評價(jià)每種地基處理方法的適用性。人人都承認(rèn)每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問題就會(huì)盲目擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，對這種情況施工單位更應(yīng)注意；施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。

二、施工階段質(zhì)量控制

（一）挖排水溝和平整場地

為保證鋪砂層厚度均勻一致，不受泥水的污染，便于施工，應(yīng)該首先在路基坡腳以外沿路基縱向挖排水溝，再沿路基橫向挖設(shè)必要的排水溝，待地表水排除后，回填橫向排水溝，同時(shí)保留縱向排水溝，以利于將來固結(jié)排水的暢通。路基內(nèi)積坑等應(yīng)回填找平。在這一階段的質(zhì)量要求為：邊溝順暢；場地平整且無積水；平整度小于5cm。

（二）塑料排水板的施工

為使塑料排水板位置準(zhǔn)確，應(yīng)在路基縱向和橫向布設(shè)標(biāo)志樁，然后按著標(biāo)志樁指示的位置進(jìn)行插板機(jī)就位和插板施工。插板深度主要由插板機(jī)空心套管和插入深度控制。插板時(shí)要認(rèn)真觀測塑料板是否隨空心套管的現(xiàn)象。這一階段的質(zhì)量要求為：不得在插板過程中破壞鋪砂層；不允許塑料排水板斷裂；塑料排水板間距允許誤差不大于5cm；插板深度不得小于設(shè)計(jì)深度。

（三）填土預(yù)壓

在開始的填土預(yù)壓階段，應(yīng)首先滿足軟土固結(jié)的要求，再考慮路基壓實(shí)的要求。一般以路基一次填土碾壓厚度為預(yù)壓填土厚度，但不超過軟土固結(jié)所要求的預(yù)壓填土厚度，其計(jì)算公式為：，式中 H代表填土厚度；Qd代表軟土的極限承載力；FS為安全系數(shù)；Rt代表填土的容重。隨著土的不斷固結(jié)，其極限承載力也逐漸增加。各次填土厚度計(jì)算均按上式進(jìn)行，但軟土的極限承載力應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)軟土固結(jié)程度確定。一般實(shí)際填土厚度考慮到施工車輛機(jī)械荷載和路基壓實(shí)的要求，均小于上式計(jì)算。該加固段處于橋頭高填方，路基填土高度平均為5.5m，最大9m，理論計(jì)算該段軟土固結(jié)后沉降值達(dá)80cm左右。因此，在路基底層1-1.5m厚的填土不進(jìn)行正常碾壓，整個(gè)路基的密實(shí)度影響不大。另外用上式計(jì)算得到的填土厚度為2m，考慮到施工荷載等情況，最后確定預(yù)壓階段每層填土厚度不大于70cm，一律采用輕車輛和機(jī)械，施工荷載盡量由一端向另一端，邊卸土、邊推平邊推進(jìn)的方法進(jìn)行施工。在此階段，主要的質(zhì)量要求為：認(rèn)真控制填土厚度和卸土速度，防止局部填土過厚和卸土沖擊軟土層；填土厚度允許誤差不大于10cm；施工過程中，要隨時(shí)觀測各種儀器，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象應(yīng)立即停止施工，進(jìn)行分析。

（四）填土碾壓階段既要滿足路基壓實(shí)要求，也要滿足軟土固結(jié)的要求

此階段根據(jù)當(dāng)時(shí)軟土地基極限承載力計(jì)算填土厚度可達(dá)2m，考慮到路基的壓實(shí)和其它影響因素，最后確定填土厚度為30cm，碾壓至壓實(shí)度達(dá)到要求為止。以后每次施工上土前均進(jìn)行軟土地基承載力驗(yàn)算。為保證路基整體同步沉降，在同一橫斷面內(nèi)填土速度和厚度要保持一致。在這一階段的質(zhì)量要求為：填土厚度和施工機(jī)械等外荷載須小于軟土的承載力；填土厚度及壓實(shí)度應(yīng)滿足路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求；加固區(qū)域內(nèi)填土厚度均不得大于一層填土厚度。

（五）路基整形

整形前，路基的頂面標(biāo)高和路基寬度均應(yīng)大于路基的設(shè)計(jì)標(biāo)高和寬度，以防止由于路基的下沉而造成標(biāo)高和寬度的不足。路基最后整形工作最好在軟土地基固結(jié)度達(dá)到 90%以上，沉降量基本穩(wěn)定后再進(jìn)行。在這一階段的質(zhì)量要求均應(yīng)滿足路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，并應(yīng)做到各項(xiàng)記錄完整、準(zhǔn)確。

在施工中須把握住以下三個(gè)環(huán)節(jié)：1、保持土中水有順暢的排除通道，即保證排水板的插入深度、間距、鋪砂層的厚度、路基邊溝暢通等要求；2、使軟弱土基一直處于逐漸固結(jié)、強(qiáng)度逐漸增加的狀態(tài)之中，根據(jù)軟弱土基各時(shí)期的強(qiáng)度合理確定填土厚度和施工機(jī)械；3、保證路基填土本身的必要壓實(shí)，在軟土地基承載力允許的情況下，盡量提前進(jìn)行填土碾壓。

三、結(jié)語

軟土路基的施工關(guān)系著整個(gè)高速公路的質(zhì)量。軟土地基極易變形，有的在填筑過程中因路基變形而無法定型鋪筑路面，有的即使勉強(qiáng)鋪筑了路面，但由于軟基變形，未待交工驗(yàn)收路面就開始失去穩(wěn)定和平整，如果不在修建公路的過程中才去有效措施進(jìn)行處理，那么整個(gè)路基會(huì)隨著交通量的增大而加速沉降，從而導(dǎo)致整個(gè)路基因失去穩(wěn)定性而遭到破壞，出現(xiàn)路面沉陷、橋頭跳車等病害，直接影響到交工后公路的使用，所以對公路軟土地基處理需要嚴(yán)格的技術(shù)控制。

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1007-6344（2017）02-0025-01

王璐，女，工程碩士，建筑與土木工程，湖北工業(yè)大學(xué)，湖北·武漢,430068