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公路软土地基处理方法探究

【 论文 关键词】公路软土地基;处理方法;研究 

 
【论文摘要】本文根据某公路段软土地基的资料,对软土地基的处理方法进行了一些有益的探索。
 
1软土地基的辨认 
 
软土地基的确认是一项比较容易引起争议的工作,我们在具体施工时决定用量化的试验指标来控制和确认。在确定软土时要查明软土及与之共同存在的一般土层的成因、类别、范围、物理力学性质和必要的化学性质,以便采取 经济 有效的处理措施。既可降低造价,又能确保质量、缩短工期。由于各省区各公路工程的软土成因不尽相同,因此会同乐监理和业主确定了切实可行的鉴别方法,对本路段的主要软基取样并进行了试验分析,根据实验检测数据分析可得出以下 规律 : 
 
1.1土质的影响一般天然细粒土的天然密度在1.60~1.75g/cm3之间,而水又是不可压缩的,密度远小于土的天然密度,所以对于同样的土质,含水量的增加必然导致土体干密度的减小,这也就意味着作为路基填料时其压实度的降低,这对地基成型后的强度和稳定性有重要的影响。 
 
1.2液塑限的影响由以上结果分析,液塑限对软基的断定并非必然的联系,只要含水量控制得当,在透水性较好的砂砾料紧缺地段,用高液限土作路基填料也可取得很好的效果。事实上,在本工程中,我们遇到了相当多的高液限土(约为60%),考虑到该工程为二级公路,压实度要求仅为94%左右,为降低工程造价我们采取了分段开挖晾晒、换位填筑路基的办法,将软土全部挖除晾晒换填,考虑到路基耐久性的要求,只是在换填段增加了30~50mm厚的砂砾料垫层,这样既解决了软土路段的 交通 问题,又避免了大量的土方调运,缩短了工期,降低了造价,取得了很好的综合效益。当然,高液限土(wl50%)是一种不适宜材料,击实试验表明液限大,最佳含水量也较大, 自然 对应的最大干密度就会较小,一般高液限粘土的最大干密度为1.55~1.65g/cm3。 
 
1.3孔隙比的影响孔隙比与含水量有较大的关系,其公式为e0=Gρω(1+ω)/ρ-1,其中ρω为水的密度,G为土粒比重,ρ为天然密度,ω为含水量。若ω较大将导致分母ρ较小,必然导致e0较大。对于同种类别的土质(G近似恒值),可以说ω较大程度地决定了e0的大小。本工程资料中显示,其采用的是荷兰轻型触探仪来鉴别软土。使用方法:开沟清表30cm厚之后的连续第3个晴天,现场测试地基,当满足Cu≥25kPa时即为软土深度,软基探测每断面间距10m,布置5个测点,或以5m×5m方格网“十”字角点作为触点。在实际使用中荷兰轻型触探仪对较深软土的适应性并不太好,很典型的软基,若深度超过1.5m,荷兰触探仪就处于失效状态,因为软泥对探杆的吸附作用已经成为不可忽略的因素。 
 
2实际施工中软土地基的处理 
 
2.1挖除换填碎片石方法对于深度不太大的软基工程,在路堤范围内,将需要处理的软土挖除,动力触探合格后,用碎片石换填,可采用分段挖除,分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15MPa,分层厚度不宜大于30cm,石料最大粒径不应大于层厚的2/3。依据规范,分层回填的碎片石应碾压合格,表面石块嵌挤紧密无松动,用镐刨不动,一般采用激震力320kN以上的压路机强震碾压无轮迹。 
 
2.2对于较深的软基挖除换填工程量太大,资料显示,施工方采用了粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作加固料和原状土进行搅拌,经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体,促使整个路堤产生足够的强度。一般采用水泥作为固化剂,最好用Po32.5级普通硅酸盐水泥,要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥,防止未成型即已凝固。试验室应重点对水泥剂量进行监控,重点保证均匀性。我们配制了3%~8%的水泥剂量试验,发现3%水泥几乎不能使软泥固结,6%剂量能满足要求。但是室内配比不能完全代替施工情形,因此应该跟踪检测,应对7d桩监控。对于不合格桩,应在原桩边上补桩,新桩与旧桩净距20cm。如出现较多不合格桩应查找原因,进行改正。 
 
2.3抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。这些地方,软土层位于水下,更换土壤较为困难,或者基底直接落在含水量极高的淤泥中,土壤稠度远超过液限,透水性差、天然含水量大、压缩性高,且这些地方大多为高填方路堤,若对软基不加任何处理或处理不当,往往会导致路基失稳或过量沉降,造成公路不能正常使用。对于厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m的软土,采用抛石挤淤法效果最佳。当路堤较低且淤泥层较厚时,为增加换土高度,可用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间逐段挖除上部3m左右的软泥并外运,挖除段落的长短,以挖掘机能够工作的最大水平距离为准,挖除一个段落后,即可进行抛石。抛挤时,沿路中线向前抛填,再向两侧扩展。当软土地层横坡陡于1∶10时,应自高处向低侧抛投,并在低侧边部多抛投,使低侧边部有2m宽的平台顶面。抛石达到地表常水位以上50mm时,在抛石回填的片石顶面上,铺10~30mm厚碎石垫层(砂砾垫层)并整平压实。整个路段铺筑碎石垫层(砂砾垫层)并平整压实达到要求后,即开始路堤的正常填筑。抛石挤淤时,由于各处沉降不一致,从而在路堤下面残留部分软土,完工后,则会产生不利的不均匀沉降,因而必须注意垫层铺筑后的压实,以使淤泥挤出,减少这种不利影响。 
 
 参考  文献  
 
1郭良.浅谈古离线二级公路软土地基的处治方法[J].科技情报开发与 经济 ,2006,(14)

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