软土路基处治施工方法摘要：公路软基的鉴别与处治是每个路基项目都面临的问题，本文结合本人在汉蔡高速施工实习的过程，对软基鉴别与施工做一些总结。关键词：软基，处治，施工方法，鉴别 在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土，而这些地区一般又是经济发达地区，对公路交通需要迫切，尤其要进展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁、大量的涵洞通道处，软土都给他们带来了不同程度的危害。如路基的滑移、开裂，路面起伏不平，桥涵、通道、人工构造物处的跳车颠簸近年来，随着改革开放的逐步深化和社会主义市场经济的蓬勃进展，我国公路建设的规模日益扩大，难度不断提高。公路建设对软土处治提出了更高的要求。为了满足公路工程建设的需要，我国引进、进展了多种软土处理技术，积累了肯定阅历，同时也还存在着一些问题。本文依据一年来亲自参加汉蔡高速的软土地基处理的施工体会，谈谈对软土地基处理的看法。一. 软土及其类型特征所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。简略的说，软土是指水下沉积的饱水的软弱粘性土或淤泥为主的土，有时也夹有少量的腐泥或泥炭层。软土与泥沼相比，其形成年月一般比较老，沉积厚度比较大，表面有时有一层可塑的低压塑性粘性土，俗称软土硬壳层。软土地区地表已不再为水所浸漫，但地下水仍接近地表。我国软土按大的范围分为滨海、湖泊、河滩及谷地沉积四大类。软土的特性主要表现为天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特别的工程地质性质。其含水量在34%-72%之间，孔隙比在1.0-1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%-60%，塑性指数为13-30。二. 软土地基对路基稳定的影响 过去，在一般公路通过的软土地区，由于线路等级标准不 高，路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严、且多低路堤，因此对路基大部分地段处理工程少，仅对桥头高路堤部位重视些。但从高速公路消失后，因其要求全立交、桥涵通道多，路堤高度多超过软土极限高度，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，因此其沉降稳定要花费很长时间。就汉蔡高速公路而言，全线分为6个合同段，其中还有米粮山互通、红庙互通、朱家湾互通、索河互通和侏儒互通。米粮山互通的软土较为深厚，最大厚度达20米，远大于软土填土的极限高度。而且全线鱼塘、藕塘、水田密布，为路基施工增加了不少困难。这些软土结构在大交通量、重载车辆的作用下，路基容易产生侧向膨胀挤出滑动，基底沉降现象也很严峻，为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，消除侧向滑动位移，以免路堤向两侧膨胀挤出，确保路基及其外侧建筑物或其他农田、鱼塘、藕塘的平安，因此必须对软基进行处理。三. 软土路基施工要求1. 在施工中应遵循“按图施工”的原则和“边观察、边 分析”的方法，如发现现场地质情况与设计供应资料不符或原设计的处治方式不能实施需转变设计时，向建设部门和监理工程师提出变更申请，经批准后实施；2. 软基施工中专心做好原始记录，积累资料，不断总结阅历；3. 软基施工应依据需要修筑地基处理试验路段；4. 路堤填筑前应排解地表水，保持基底干燥；5. 软基填筑路堤，分层及接茬宜做成错台外形，台宽不宜少于2米；6. 软土地区下层路堤，应接受渗水材料填筑；路堤填陷到软土中的部分，不得接受不渗水材料填筑，其中用于砂砾垫层的最大粒径不应大于5cm,含泥量不大于5%；7. 软土地段路基应支配提前施工，路堤完工后应留有沉降期，如设计未规定，则不应少于六个月，沉降期内不应在路堤上进行任何后续工程；8. 软土段填筑路堤要做好必要的沉降和稳定监测，并严格掌握施工填料和加载速度。四. 软土路基处理常用方法1. 清淤换填法。这是最常用的方法。这种方法是全部或 部分挖去软弱土，用良好土换掉软土、淤泥的方法。取材便利时尽量换填渗水性土，目的为保证填土的稳定和削减沉降量。它适用于表层淤泥质、泥炭土、无硬壳、层厚不超过3米和易于排水施工等情况。开挖时深度在两米以内，用人工或机械直接清除至路基范围以外堆放或运至取土坑还田；深度超过2米时，要由端部向中央分层挖除，并修筑临时便道，由汽车运载出坑。换填的深度要依据承载力确定。汉蔡高速公路全线湖塘密布，对于软土厚度小于3米和下部土层无软土分布的情况，可简化为排水清淤，再回填碎石土分层压实的处理措施。从目前的资料看，本项目大部分的软土为鱼塘底部的淤泥或淤泥质亚粘土，厚度从1-4米，引起地基沉降与稳定问题的主要为该层软土，建议对这部分软土尽可能接受换填的方法。2. 塑料排水板预压加固法。它是将塑料排水板用插板机具插入软土地基中，地表铺砂垫层组成垂直和水平排水体系，然后在地基表面堆载预压，从而加速软土地基的沉降过程，加快固结，提高路基强度。（1） 特点及使用范围 板单孔过水面积大，排水畅通； 质量轻、强度高、耐久性好，其排水沟槽截面不易因受压力作用而压缩变形； 埋设效率高、运输省、管理简洁，适合机械化施工，插放时地基扰动小，施工便利； 适用于路基填高大于3.5米，软土层厚超过5米，尤其适宜于缺砂石地区。（2） 塑料排水板的性能和规格。塑料排水板由芯板和滤膜组成，芯板是聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成两面有间隙沟槽的板体，土层中的固结渗流水通过滤膜渗入到沟槽内，并通过沟槽从排水垫层中排出。滤膜一般由无机纺织物组成，应具有肯定的隔离土颗粒和渗透功能。汉蔡高速塑料排水板接受B型，结构形式为粘和式，外型尺寸均匀，厚度为4.5-5.5毫米，宽度为10厘米，接受原生塑料。（3） 施工前的筹备工作 原地面要清除杂草、树根等。按设计标高整平到位 后，形成3%的横拱； 砂垫层分两层铺筑，砂垫层总厚度为40厘米，第一层厚20厘米，在塑料排水板施工前铺筑，塑料排水板施工完成后再铺筑其次层砂垫层； 护坡道外侧开挖临时排水沟； 依据设计给定长度及板距，计算出布设的排数和列数： 排数=处理长度设计板距sin60+1 列数=处理宽度设计板距+1 依据计算结果画出布桩图，标明排列的编号。每排 桩的轴线应垂直于路线中心线，曲线上应为法线方向； 依据布桩图在铺设好的第一层砂垫层上放出简略的桩位，作出鲜亮的标志。（4） 施工方法塑料排水板每盘长200米，固定在插板机的轮轴上 ，它是通过插板机的导管插入地层。施工时经排水板上部滚轮通过导管靴穿出，导管连同排水板通过h型锚销压入土中。将排水板插入设计深度后，拔出导管，排水板便留在土中，然后剪断，即完成1根排水板的插设。 施工工艺按以下程度进行：整平原地面3%调拱 摊铺下层砂垫层 机具就位塑料排水板穿靴 插入套管 拔出套管 割断塑料排水板 机具移位 摊铺上层砂垫层。3. 土工布及土工格栅加固法。土工布及土工格栅加筋土路基，其具有较好的抗拉强度和张拉模量，能将荷载均匀的集中在较大的受力面积范围内，能防止不均匀沉降对路基造成的危害。 （1）适用范围在含有大量粘土、粉砂土的饱水细粒土或大孔隙有机质土、泥碳土、松砂土等软土地段适用此方法。土的含水量大、压缩性高 、承载力低、 抗剪强度弱等如水网地带、降雨频繁的填河鱼塘等地段，特别是施工期限紧迫时，多接受土工布加筋土和砂垫层综合处理以及土工格栅加粉煤灰综合处理。 （2）施工要求 土工布及土工格栅应在平整好的下承层上按路堤底宽全断面铺设，摊铺时应拉直平顺，紧贴下承层，不消失扭曲、褶皱、重叠。在斜坡上摊铺时，应保持肯定松紧度； 土工布及土工格栅应在路堤每边各留足够的锚固长度，回折覆裹在压实的填料面上，平整顺适，外侧用土掩盖。 （3）土工布铺设 本工程均接受无纺土工布； 纵横向搭接长度应大于30厘米； 土工布铺设时，两端应接紧，不应有皱补，铺设完毕后，应准时施工垫层，以防土工布长时间暴露； 在软基表面修筑拱度2%-4%，然后摊铺一层土工布，土工布向上翻盖反包1-2层土。（4）土工格栅土工格栅材料间的搭接应坚固，相临土工格栅的搭接长度不小于30厘米，且搭接处强度不低于设计抗拉强度；土工铺设时不应有褶皱，应尽量人工拉紧，必要时可接受插钉等措施；施工机械不得直接在土工格栅上作业。4.堆载预压法。在软土地基上修筑路堤，通过填土堆载预压，使地基土压密、沉降、固结，从而提高地基强度，削减路堤建成后的沉降量。（1）特点及适用范围 这种方法对各类软土地基均有效，使用材料、机具简洁，施工操作便利。但堆载预压需要肯定时间，因此要依工期而定。 (2)堆载材料。一般接受与路基本体相同的材料。（3）施工要求 由于预压时间一般较长，因此在接受堆载预压法时，常结合其他措施，如在地基表面设置砂垫层，地基中设置砂井等措施加固土层的固结，缩短堆载预压时间； 在进行堆载填土时，适当加宽填土宽度，以加速地基固结下沉； 超压路堤顶面应通过摊铺和压实所需的附加土层，保持在超压标高上； 堆载预压施工中，作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载，因此预压加荷的速率应保证地基值产生沉降而不至伤失稳定。 汉蔡高速公路路基设计预压时间812个月，在进行优化处理时，接受的预压时间一般按68个月考虑。个别段落段落的最大的预压时间为10个月，为了加速地基沉降和周转，满足路基容许压实后沉降量及稳定等要求，结合软土性质，地基处理方法，土源供应情况，本工程加快填筑速度，使路基填筑96区顶，尽可能利用面层材料，或景观的土作为预压材料的措施，实行等。超载预压的方式，在设计时，桥头及软土路段基本上接受等载预压方案。对于工作量沉降较大的段落，为掌握地基的工后沉降量，则接受超载预压的方式，设计时超载预压的方式为96区顶加1.5-2.0m.4. 粉喷桩法（1） 作用机理和适用条件 粉体喷射搅拌桩简称粉喷桩。粉喷桩法是利用特制 的深层喷射搅拌机械，使压缩空气携带粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴送到搅拌叶片背后的喷嘴喷出，喷入旋转叶片背后产生的空隙中，并与土粘附在一起，在不断的搅拌作用下，固化材料与地基土均匀混合，而将固化材料分离后的空气传递到搅拌轴的周围，上升到地面释放掉。一般适用于淤沼质土、粘性土、亚粘土等各类软土地基的加固，对含水量高的软土加固效果最好。（2） 施工设备喷粉桩机，粉体放射器，空气压缩机，搅拌钻头；（3） 施工工艺 施工前应精确测放轴线和桩位，并用竹签或钢钉标定； 桩机对位，误差不应大于50毫米，调节钻机支腿油缸，使导向架和搅拌轴垂直度偏差不超过1%； 关闭粉喷机灰路阀门，打开气路阀门； 开动钻机，启动空压机并缓慢打开气路调压阀，对钻机供气。钻机逐渐加速，正转预搅下沉。当钻至接近设计深度时，应用低速慢转，钻机原位转动1-2分钟； 提升喷粉搅拌； 重复搅拌，为保证粉体材料与地基土搅拌均匀，可接受复喷及复搅措施，要求全桩长复搅； 当提升喷粉距地面0.5米时，应立即停止喷粉，以防止粉尘污染环境，同时要求在孔口加设喷粉防护装置； 原位转动1-2分钟后，将钻头提离地面约0.2米减压放气，打开灰罐上盖，检查