高速公路软土地基处理方法探究

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1、高速公路软土地基处理方法探究　　摘要：软土地基的加固处理问题一直是高速公路建设中的重要研究课题之一，本文对常用的软土地基处理加固方法进行了较为详尽的论述，对高速公路软土地基施工，确保公路路基的强度和稳定性具有一定的借鉴意义。关键词：公路软土地基；加固处理；排水固结中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：1引言随着我国高速公路建设规模的日益扩大，难度的不断提高，软土对公路的危害，引起我国公路方面各部门的重视，公路建设对软土处理也提出了更高的要求。为了满足公路工程建设的需求，科研、设计、施工等单位全力以赴，协同作战，经过多年努力，引进、发展了多种

2、软土处理技术，积累了一定的经验，并取得了可观的成绩，同时也还存在着一些问题。软土就是强度低、压缩性高的软弱土层。通常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。一般情况下，软土的含水量在34%~72%之间，孔隙比在1.0~1.9之间，饱和度大于95%，液限一般为35%7~60%，塑性指数为13~30。在高速公路的建设中，因要求全立交、桥涵通道多，路堤高度多超过软土填土极限高度；加之软土中含有大量亲水胶体微粒，土体多呈海绵状结构，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强，在路堤高填土的自重作用下，要经过较长时间才能趋地压密稳定。此外软土结构在大交

3、通量、重载车辆的作用下，往往会发生路基失稳或不均匀沉降，导致公路路用性能的降低或丧失。为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，确保路基及其外侧建筑物或其他设施的安全，因此必须对软土地基进行针对性的加固处理。2处理方法高速公路软基处理方法可大致归为两大类，即排水固结法和桩体挤密加固法。对正常固结的软土应优先选取排水固结方法，该方法最经济合理。只有在特殊情况下，如工期过紧、承载要求过高而又缺乏堆载的条件下才会考虑其它加固方法。在实际的应用中，往往并非加以单取一种方法，而是发挥几种方法的各自优势，加以综合运用。下面就目前国内外常用的几种高速公路软土地基处

4、理方法的特点及使用条件作简要介绍。2.1排水固结法基本原理是根据固结理论，利用路堤自重荷载压密地基，同时通过人工加设土层的垂直和水平的排水通道，缩短排水的距离来加速地基的固结。主要方法有浅层处理中的砂垫层、砂沟法和土工织物法；深层处理中的砂井预压法、塑料排水板法、真空预压法和新出现的方法。7（1）砂垫层主要原理是利用砂垫层良好的透水性特点，在软土地基顶面铺设排水砂层，以增加排水面，使软土地基在填土荷载的作用下，加速排水固结，从而提高地基强度，满足稳定的要求。砂垫层主要适用于路堤高度小于极限高度的2.0倍以内，软土层不厚或虽厚但有良好排水条件，且砂源丰富

5、，工期要求不紧的情况。（2）土工织物法在软土、沼泽地区及地基湿软、地下水位较高情况下采用垫隔、覆盖土工布法加固地基，可使荷载均匀分布，提高路基刚度，利于排水。高填方路堤适当分层垫隔，效果更好。研究表明复合土工布与砂垫层相比，由于土工布的加筋作用，使土工织物一土复合体承受较大的拉力，总沉降量减少1/3，且复合体刚度提高，使差异沉降也减少1/3。在沪宁高速公路中，就将原50cm垫层改为30cm砂垫层加一层有纺土工布，取得了较好效果。（3）砂桩法、袋装砂井法和塑料排水板法7砂桩、袋装砂井和塑料排水板都是排水预压法竖向排水通道材料，三者排水机理相同，固结理论和

6、设计方法也基本相同，都是通过预压荷载，使被加固土体中的空隙水排出，有效应力增加，土中空隙体积减小，密度加大，土体强度得到提高，从而达到减少地基工后沉降和提高地基承载力的目的。1）砂桩处理法是在软土地基中先钻成一定直径的孔眼，然后灌以粗砂或中砂，利用上部荷载作用加速软土排水固结的方法。砂桩的成桩方法可采用冲击成桩法或振动成桩法。2）袋装砂井法是事先把砂装人长条形且透水性好的编织袋内，然后用专门的机具设备打人软土地基内以代替普通大直径的砂井。袋装砂井的直径小、材料消耗小、工程造价低、施工速度快、设备轻型，适于在软弱地基上施工。一般情况，当泥沼或软土层厚度超

7、过5m，且路堤高度的自重静压超过天然地基承载力很多，特别是地基土水平位移较大时，经常采用这种方法。3）塑料板排水法是一种利用塑料排水板作为竖向排水通道，通过排水预压达到提高地基承载力的一种先进加固软土地基的方法。塑料排水板由于具有性能好、质量可靠、施工方便、工效高、工程费用低、对土的扰动小、可用轻型机械在软土上施工等优点,迅速在国内得到推广，大有代替砂桩和袋装砂井的趋势。塑料排水板排水预压固结法一般用于泥炭饱和淤泥地段或土基松软地下水位较高的地段，其主要施工工艺流程为：清理整平场地弓铺设排水砂垫层、插设塑料排水板“加载预压”卸载。（4）ISS法7ISS

8、法实际上是一种化学处理方法，即是利用一种由多个强离子组合而成的水溶剂—电离子土壤强化剂用做土壤