公路工程软土地基处置方法浅析

何占伟,佟士学

(1.黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司;2.黑龙江省八达路桥建设有限公司)

1 软土地基处置的根本目的

软土地基处置的最根本目的就是在保证公路工程质量的前提下,降低工程成本,缩短施工工期,使公路这件特殊的产品能够尽早的投入使用,为国民的经济建设提供安全、舒适、便捷的运输通道。

2 软土地基处置的方法

2.1 换填透水性材料

(1)换填透水性材料处置方法的原理。

换填透水性材料的软基处理方法根本原理是将原地基承载力不足的土层采用挖掘机挖除,然后分层换填透水性好的材料,采用压路机分层压实。阻止地下毛细水上升,侵蚀路基土,从而保证路基的整体稳定。

(2)换填透水性材料处置方法的适用条件。

换填法是公路工程施工中最常用的方法,其在以下几种条件下适合采用此种方法。

①软基深度比较浅。

换填法适用于软土地基深度在地表以下 0.5～0.8m之间,需要挖除和废弃的土方量不是很大,且运输和回填的量比较经济的情况下。

②施工工期比较紧。

此方法适用于工期比较紧的工程,由于此方法作业简单,有利于机械流水作业,施工速度比较快,所以在工期比较紧的情况下宜采用此方法。

③工程所在地透水性材料丰富。

由于换填法需要采用大量的透水性材料,这就要求此方法适用于工程所在地透水性材料含量丰富,质量等级比较高且价格低廉,既保证了工程质量又降低了工程成本。

(3)针对换填法的施工要求及建议。

①要求换填的透水性材料级配良好,碾压时含水量在8%～12%左右,粉粒含量不宜过多。

②换填宽度要超过路基坡脚 0.5～1.0m,且两侧宜设置反滤层,对两侧设计反压互道且地面下接近换填顶面的段落宜在两侧设置地下盲沟的方法将地下水排除。

③在施工过程中,特别是在处理过的软土地基上填筑路基填料的时候,应该路基中央和坡脚设置沉降和位移观测点,根据观测结果来判断软基处理的效果。

2.2 抛石挤淤法

(1)抛石挤淤法的根本原理。

抛石挤淤法的根本原理就是利用向基底处理范围内抛一定数量的片石来将路基范围内的淤泥排挤出路基承重范围以外的方法。

(2)抛石挤淤处置法的适用条件。

这种方法施工简单、迅速、方便,必要时可以掺入土壤固化剂。

①适用于常年积水的洼地,排水困难,泥炭呈流动状态,厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土。

②在特别软弱的地面上施工由于机械无法进入,或是表面存在大量积水无法排除时。

③适用于工程所在地片石料源丰富,质量满足要求,运输便利、运距较短的情况。

(3)针对抛石挤淤法的施工要求及建议。

①抛石挤淤常用的材料是砂岩、石灰岩等,如工程所在地附近片石储量缺乏,也可以采用过火煤矸石进行代替。

②在进行施工过程中宜沿处理宽度中线向两侧逐渐抛石,使淤泥向路基两侧被挤出。

③施工过程中宜采用边抛石边采用挖掘机压入的方法,在加快挤淤的速度的同时,又保证了路基稳定性。

④建议抛石挤淤所用片石的最大粒径不要大于600mm,易达到良好的效果。

2.3 砂井和袋装砂井

(1)砂井和袋装砂井处置方法的原理。

砂井和袋装砂井处置方法的基本原理是在软粘土地基中,设置一系列砂井,在砂井之上铺设砂垫层或砂沟,人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,从而加速固结,并加速强度增长的一种方法。

(2)砂井和袋装砂井处置方法的使用条件。

①适用于粘性土地基,且含水量不大,地基承载力接近临界值的软土地基,便于轻型机械在原状土上施工的段落。

②砂井用砂应采用渗透系数大于 1.0×10-5m/s,小于0.08mm的颗粒含量小于5%有机质含量小于 1%,不均匀系数大于 5%和细度模数必须大于 2.4的中粗砂。

③砂井一般相距 1.0～1.5m呈梅花型布置,砂井的长度应贯穿软土层,最大长度不超过 12m。

(3)砂井和袋装砂井的施工方法和要求。

①砂井施工主要有套管法、水冲成孔法、螺旋钻孔法,袋装砂井的施工方法主要有锤击沉入法、射水法、压入法、振动贯入法等。

②施工过程中定位要准确,砂井垂直度要好,方可确保排水距离和理论计算相一致。

③施工过程中要经常检查桩尖与导管的密封情况,避免管内进泥太多,影响加固深度。

④砂井施工完成后,应在砂井上整体铺筑一层 30～50cm砂砾垫层。

3 结束语

软土地基处理方法虽然很多,但是如何采用合理的处置方法一直是公路工程中一项难以解决的课题,只要我们根据工程实际,认真分析原因,科学设计、合理施工,不墨守陈规,采用一种或多种处理方法就能够有效地对软土地基进行处理,保证工程质量。

[1] 中华人民共和国行业标准.路基施工技术规范(JTGF10-2006).

[2] 王国清.公路工程质量问题及防治措施百问[M].人民交通出版社,2007.

[3] 杨文渊,钱绍武.公路工程质检工程师手册[M].人民交通出版社,2006.