市政道路软土路基常见处理方法

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:田伟莉
[导读] 摘要:软土路基是一种最为常见的施工路基,如果没有得到很好地处理,极易出现路基盆形沉降、路基开裂、桥头跳车、边坡失稳等病害,从而对路桥施工带来难以预料的危害。
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        摘要:软土路基是一种最为常见的施工路基,如果没有得到很好地处理,极易出现路基盆形沉降、路基开裂、桥头跳车、边坡失稳等病害,从而对路桥施工带来难以预料的危害。本文通过对市政道路工程施工过程中软土路基的常用处理方法及其使用范围进行论述和研究,以期为未来市政道路工程建设提供一定的技术基础。
        关键词:软土路基;处理方法;使用范围
        软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点[1]。软土路基施工技术市政道路施工的重点,保证路基具有足够的稳定性以及强度是保证施工质量的首要环节,为此就需要加大软土处理力度,采取行之有效的措施对其进行加固,增加地基承载力,增强地基强度,减小沉降量[2,3]。
        1 市政道路软土路基特征
        1.1 强度较低
        天然软土路基强度较低,较为容易因挤压与震动导致强度下降,只要受到外力的挤压就会发生变形、沉降等现象,导致无法满足市政道路工程需求[4,5]。所以,在市政道路工程施工以前,必须重视土质的检测,通过分析结果采取相应措施。
        1.2 稳定性较差
        软土结构最大的特点是土质呈现粘性,基于自身条件的限制,土质很难承受抗剪应力。而抗剪强度的特点决定了地基在承受较大的载荷处的沉降比较明显。为保证市政道路的施工质量,就必须谨慎软土路基,尽可能降低软土路基的沉降与剩余沉降。
        1.3 不耐冲刷
        软土路基因为本身地质原因,受到雨水冲刷的影响较大,导致边坡的稳定性有所降低。这就使得很多时候市政道路工程在边坡软土路基处理中往往需要从全局角度考虑问题,注重加大路基边坡稳定性的管理力度。
        2 软土路基常见处理方法
        2.1 预压:在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30米。
        2.2 换填:采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。这种方法最大有效处理深度3米。
        2.3 抛石填筑:就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头,用推土机把石块压实,不能出现软弹现象,填石的高度以露出要处理的路段原有土层或积水高度为宜,然后再填筑土方。
        2.4 盲沟:根据要处理的路段的长度在横向或纵向挖盲沟,盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。盲沟的出口要与排水沟连接以便把路基中的水排出路基。
        2.5 排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水从砂垫层中排走。宜选用中粗砂,厚度一般为0.6-1.0米,并在砂垫层上填一层粘性土封住以阻止水返上路基。路基两侧设排水沟,使砂垫层渗出的水通过排水沟排出,以保持路基稳定。最大有效处理深度,路堤极限高2倍。
        2.6 袋装砂井(塑料排水板)排水固结:它是在软土路基中设置一系列竖向排水体(袋装砂井,塑料排水板),在其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,配合堆载预压、真空预压或真空堆载联合预压,从而加速软土的固结、加速强度的增长。排水固结法对消除软基次固结沉降的效果不明显。最大有效处理深度18米。


        2.7 挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深度20米。
        2.8 生石灰桩:用机械成孔,然后将一定密度的生石灰等加固原料压入孔内,最后用素填土等封顶成桩。依靠生石灰等与土的物理化学作用来提高土的承载力和压缩模量。该法可用于七层以下房屋建筑物、公路、铁路、基坑开挖等软粘土的加固处理。
        2.9 水泥喷粉桩(搅拌桩):它是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,与原地层形成复合地基。它分为浆喷法和粉喷法两种,当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时宜采用粉喷法,但粉喷法没有浆喷法施工简单,其施工质量也没有浆喷法容易控制。
        2.11 旋喷桩:利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,将预先配制好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,使土和浆液搅拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20米。
        2.12 石灰浅坑法:挖40cm-50cm方形或圆形深,一般1m上下的坑,清除坑内的渗水,放入深为坑深1/3生石灰即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5-6m,在严重弹簧路段为3-4m。石灰浅坑法可以用于各种不同面积的路段。
        2.13 土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。
        2.14 反压护道:反压护道对积水路段和填土高度超过临界高度路段在路堤一侧或两侧填筑起反压作用的具有一定宽度和厚度的土体,以改善路堤荷载方式来增加抗滑力的方法,使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡,从而保证路堤的稳定性。其高度不宜超过路堤高度的1/2。
        2.15 水泥土半刚性板层加固:选用普通硅酸盐缓凝水泥形成半刚性板层,达到吸水和促使土粒砂化,同时达到加固软土路基的目的。水泥土半刚性板大大提高了软土路基的回弹模量、强度和刚度。充分调动下卧软土层的承载力。承担了梯形荷载和行车荷载产生的剪应力,路基的整体刚度得到了提高,路基的不均匀沉降得到减小。
        2.16 泡沫轻质土:泡沫轻质土作为一种新型建筑材料,具有轻质性,流动性,强度可调节,固化后可自立等优点,目前在市政、公路等工程中得到了广泛的应用利用。利用泡沫轻质土容重小的工程特性,换填原地面以下一定厚度土层,以补偿上部路堤填土及列车荷载施加的附加应力,可使软土层的附加应力小于有效自重应力,软土层处于超固结状态,从而达到减小地基工后沉降的目的。
        软土路基在我国市政道路工程中较为常见的一种类型,其处理好坏与否关系到整个市政道路工程的质量。所以,如何提升软土路基的稳定性就成为市政道路工程施工的重要内容。需要在施工过程中针对软土路基的测量与地质勘查结果与市政道路的实际需求,以经济性、可靠性为目的,从本质上分析技术,保证工程质量和施工进度的前提下,制定切实可行的施工方案,以保证经济利益的最大化[6]。工作人员需要总结技术操作经验,将软土路基技术更好的落实到实处,进而提升工程的质量。
        参考文献:
        [1]刘小龙.提升市政道路软土路基稳定性的思考[J],城市建筑,2015(33):259.
        [2]孙海乐,李亚军.关于市政道路软土路基施工技术研究[J],建筑工程技术与设计,2016:124.
        [3]刘健松. 道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法研究[J].基层建设,2018,(25):260.
        [4]覃海琼,李 婵.市政道路软土路基施工技术研究[J],建筑工程技术与设计,2015:1097.
        [5]赵平.市政软土路基施工技术研究[J],防护工程,2017(17):86-97.
        [6]桂斌.浅谈市政道路工程软土路基施工技术的要点分析[J],四川水泥,2017(9):343-355.
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