解析软土处理技术在公路施工中的应用.pdf

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1、垫!曼生筮丝期(望箜!!!塑l江亘建挝一：．————垄堡哩解析软土处理技术在公路施工中的应用●朱熠1，张通2一I．赣州市公路管理局龙南分局，江西赣州341000；2．赣州市公路管理局定南分局，江西赣州341000摘要：随着公路通车里程的不断延伸和公路网覆盖范围的不断扩大，如何克服软土路基等特殊地质环境对路基稳定性的影响，对其处理工艺和效果参照什么样的技术标准进行评价，已经成为路基作业质量管理的重要内容。为避免路面沉降不均匀，保证公路能够全寿命使用，服务经济社会尤其是农村经济发展，就必须对软土地基进行工艺工序等方面的科学处理。关键词：公路施工路基软土处理1引言在所有交通形态中，公

2、路与人民生活和经济建设距离最近。经济落后的地方，其发展往往受到公路通行能力的“瓶颈”限制。人流、物流加速流动的趋势，既要求公路设计“加速”，也要求相关线形指标“水涨船高”。软土路基是过往公路施工尽量回避绕行的“禁区”，现代工程技术则为“穿越”这一“禁区”提供了工程实现的能力。针对软土特性，正确对软土区域进行路基处理，既能使施工进度按要求推进，又能在交付使用后使公路的正常使用得到保障，获得经济效益和工程效益的双丰收。各地都出现了成功的施工经验和技术实践。本文主要就此进行分析。2特性(1)含水量大。软土路基含水量超过20％，高出通常土体15个百分点以上，造成其只有15—20较低值的

3、塑形指数。(2)孔隙率高。软土土体往往密致度较低，形成较多对压缩特性造成影响的孔隙，也造成土体更难以固结。软土的压缩特性容易受到土体中直径较大的孔隙影响，而且由于在较大范围内分布的粒间孔隙与粒内孔隙相互联通，并在其液限较高的共同作用下，直接造成其压缩性较大，而固结过程较慢两容易在外部载荷作用下变形。(3)渗透系数小。软土土体难以较快固结，其土体强度即使在外部荷载作用下也难以尽快提高。如果不能尽量排出土体之间的多余水量，则难以利用外部载荷分层压实。(4)抗剪强度与排水条件关系复杂。没有较大的抗剪强度就没有整体稳定的路基。影响抗剪强度的主要是水。软土土体中的水在外部载荷下会从土体排

4、出，同时其引起土体固结，进而影响路基的抗剪强度。在一定条件下。土体在能够排水固结的情况下，其抗剪强度与承受的有效荷载成正比增大关系；在土体含水难以排出、土体不能完成圃结的情况下，其抗剪强度越小，则剪切变形成越大。因此强化排水能力是在工程上实现软土路基稳定性的根本途径。(5)恢复性低。软土土体强度会随着结构稳态的破坏而降低，许多土体流动就是因强度降低严重而造成。即使其结构强度因外部荷载消失而在较长时间内可以恢复，也难以恢复原状。综上所述，软土具有不同于通常土体的工程特性。其含水量高、承载力低、固结难度大的特点，都对公路路基施工提出了更高的技术标准和工艺要求。公路建设尤其是农村公路

5、建设中，必须在实地检验和掌握软土路段土体特性的基础上对症下药，严防软土路基处理不当对路基、路堤、路面、桥涵等造成破坏。3处理3．1水泥搅拌桩法水泥可以与软土中的水发生水化作用，在此作用下更土之间会关联产生化学反应。作用形成的桩体由于在结构上具有相对强度，故而使路基的承载能力和整体稳定性都得到提高。目前，主要采用干法和湿法对软土地基进行水泥搅拌桩法处理。从工艺上看，干法使土体强度提高的材料主要是水泥粉，因基本不用水而较为简单方便，但在用量上不好掌握，成桩强度不高。湿法能对成桩质量和桩体分布进行精确控制，成桩强度和长度都超过干法，很容易受到所用水量的影响。在具体道路施工中，必须根据

6、现场条件和工程造价综合考虑使用哪种方法施工。3．2换土垫层法如部分厚度较浅的软土路基即使经处理也难以满足承载力和变形要求，就可用换土垫层法来处理。这种方法因其工艺简单(挖除软土层、换填稳定性好的材料)，造价较低(一般换填砂石材料)，而更符合农村公路建设的需要。由于软土层在剪切变形后容易破坏换填层，进而使路基承载力随之降低；因此施工处理换填材料时，一要分层压实，二要保证厚度。材料换填后，路基应力分布会因材质差异而不同，但总体看，均拥有相近的极限承载力。必须注意，在换填时不透水基层材料不能与软土层直接相连。因为这将导致软土中的水不能从路基范围排出，只能在填料两侧流动，从而影响路基土

7、底部的快速固结，并加大路基含水在土体内部空隙的压力，甚至降低路基整体强度，并进而引发塑性破坏。因此处理软土路基垫层，材料一般要选砂石(因其透水性好)。透水垫层为把土体内的水排出路基范围提供了快速通道，也为消解水在孔隙中的压力提供了可能，从而使软土层固结速度加快，强度提高，塑性破坏得以避免。换土垫层法的由于其最大限度直接减少了软土使用量，而能够使路基获得更高达整体稳定性，但缺点是既要挖除和运出软土、又要换填从其它地方挖来的新土，造成土石方作业量加大，运输距离拉长，挖掘和运输机械使用多，现场调度