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摘要；本文分析了软基的成因及软基处理方法，并对如何加固软土路基，提出了相对的有效措施。
关键词：软基；成因；处理方法；有效措施
Abstract: This paper analyzes the causes of; soft soil and soft foundation treatment method, and how to reinforce soft soil roadbed, and puts forward some effective measures for relative.
Key words: soft foundation; cause; treatment method; effective measures
中图分类号：U415.1 文献标识码：文章编号
1、软基成因 所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量較大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。
2、软基处理方法
2.1抛石挤淤 适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。 处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50—80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。 作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。 2.2敷设盲沟 适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。 作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。 盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。 处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
2.3换填软土 适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。 处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。 作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。
3、加固软土路基有效措施
3.1在路基上打砂井 砂井又称排水砂井，适用于软土层厚度大于5m时的路基，普通砂井直径一般为30～40cm，最大的有效处理深度是18m。砂井是利用各种打桩机具或者高压射水、爆破等方法在地基中形成一定规律排列的孔眼，并在这些孔眼中灌入中、粗砂形成砂柱。影响固结速率的主要原因之一是砂井间距，也就是相邻砂井中心之间的距离，砂井间距一般为砂井直径的6-10倍，常为2-4m。砂井长度的确定是由软土层的厚度、荷载大小和工程要求而定的，一般为10-20cm。砂井平面布置形式有正方形和正三角形两种。一般来说，在砂井顶部要铺砂垫层，与各砂井连通，这样可将水排至场地以外。砂垫层的宽度必须要大于建筑物的底宽，并伸出砂井区外边线2倍砂井的直径；施工过程中垫层用砂是与砂井用砂相同的，铺设要平整，厚度大约为50cm。 袋装砂井，适用于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基。袋装砂井直径可小到7～12cm，最大有效处理深度18m。袋装砂井能增加软土竖直方向的排水能力，缩短水平方向的排水距离，加速软土的强度。砂袋灌入砂后，砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂，费用相对较高，所用的时间较长。一般砂井如果井径太小，无法进行施工，所以现在广泛采用网状织物袋装砂井，造价比一般砂井低廉，而且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。
袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体，对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用．同时通过填土预压。形成竖向排水通道，配合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法使地下水由单向排水变成三向排水，消散孔隙水，也可有效的防止或消散附加荷载所造成的超孔隙水压力的增高。加快地基固结，加快沉降。
3.2振冲碎石桩处理软弱地基工程 振冲碎石桩复合地基是一种经济、快速加固地基、土体的技术措施，目前应用较广，不仅可应用于砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等土体，也可用于加固某些淤泥质软土和穿透漂砾石层，或加固较好土层下的松软土体。振冲碎石桩桩长及桩径要根据加固路段软弱土层厚度的实际情况而定，桩径一般为30～80cm。桩的孔位一般有正三角形和正方形。 振冲碎石桩施工方法有多种多样，而常用的方法是振冲法。它是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备，开动水泵在高压水流下边振边冲，使振冲器产生高频振动，将振冲器下沉到土中的设计深度。在软弱粘性土地基中成孔，经清孔后，就可从地面向孔中逐段填入碎石或卵石等材料制成桩体，每段填料均在振动作用下被振挤密实，直至地面，从而在地基中形成一根很密实的桩体。形成的桩体和原土层构成复合地基，大大提高了地基承载力，并降低了压缩性。振冲置换法适用的土层主要是粘性土，在砂土中也能制造碎石桩，但挤密作用远大于置换作用。碎石桩复合地基桩体贯穿于整个软弱土层，当达到一定的硬层时，桩体起着应力集中作用；当桩体未达到相对硬层时，桩体起应力扩散和均布作用。同时由于粗粒材料组成了复合地基中的碎石桩体，所以可起到加速排水固结作用。
4、结束语 提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路的软土路基，软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况，它关系着通车后的公路的运营情况和使用寿命，也关系着个别地区的交通运输经济。总之一定要做好软土路基工作，确保公路质量。
关键词：软基；成因；处理方法；有效措施
Abstract: This paper analyzes the causes of; soft soil and soft foundation treatment method, and how to reinforce soft soil roadbed, and puts forward some effective measures for relative.
Key words: soft foundation; cause; treatment method; effective measures
中图分类号：U415.1 文献标识码：文章编号
1、软基成因 所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量較大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。
2、软基处理方法
2.1抛石挤淤 适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。 处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50—80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。 作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。 2.2敷设盲沟 适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。 作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。 盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。 处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
2.3换填软土 适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。 处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。 作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。
3、加固软土路基有效措施
3.1在路基上打砂井 砂井又称排水砂井，适用于软土层厚度大于5m时的路基，普通砂井直径一般为30～40cm，最大的有效处理深度是18m。砂井是利用各种打桩机具或者高压射水、爆破等方法在地基中形成一定规律排列的孔眼，并在这些孔眼中灌入中、粗砂形成砂柱。影响固结速率的主要原因之一是砂井间距，也就是相邻砂井中心之间的距离，砂井间距一般为砂井直径的6-10倍，常为2-4m。砂井长度的确定是由软土层的厚度、荷载大小和工程要求而定的，一般为10-20cm。砂井平面布置形式有正方形和正三角形两种。一般来说，在砂井顶部要铺砂垫层，与各砂井连通，这样可将水排至场地以外。砂垫层的宽度必须要大于建筑物的底宽，并伸出砂井区外边线2倍砂井的直径；施工过程中垫层用砂是与砂井用砂相同的，铺设要平整，厚度大约为50cm。 袋装砂井，适用于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基。袋装砂井直径可小到7～12cm，最大有效处理深度18m。袋装砂井能增加软土竖直方向的排水能力，缩短水平方向的排水距离，加速软土的强度。砂袋灌入砂后，砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂，费用相对较高，所用的时间较长。一般砂井如果井径太小，无法进行施工，所以现在广泛采用网状织物袋装砂井，造价比一般砂井低廉，而且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。
袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体，对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用．同时通过填土预压。形成竖向排水通道，配合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法使地下水由单向排水变成三向排水，消散孔隙水，也可有效的防止或消散附加荷载所造成的超孔隙水压力的增高。加快地基固结，加快沉降。
3.2振冲碎石桩处理软弱地基工程 振冲碎石桩复合地基是一种经济、快速加固地基、土体的技术措施，目前应用较广，不仅可应用于砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等土体，也可用于加固某些淤泥质软土和穿透漂砾石层，或加固较好土层下的松软土体。振冲碎石桩桩长及桩径要根据加固路段软弱土层厚度的实际情况而定，桩径一般为30～80cm。桩的孔位一般有正三角形和正方形。 振冲碎石桩施工方法有多种多样，而常用的方法是振冲法。它是利用一种能产生水平向振动的管状机械设备，开动水泵在高压水流下边振边冲，使振冲器产生高频振动，将振冲器下沉到土中的设计深度。在软弱粘性土地基中成孔，经清孔后，就可从地面向孔中逐段填入碎石或卵石等材料制成桩体，每段填料均在振动作用下被振挤密实，直至地面，从而在地基中形成一根很密实的桩体。形成的桩体和原土层构成复合地基，大大提高了地基承载力，并降低了压缩性。振冲置换法适用的土层主要是粘性土，在砂土中也能制造碎石桩，但挤密作用远大于置换作用。碎石桩复合地基桩体贯穿于整个软弱土层，当达到一定的硬层时，桩体起着应力集中作用；当桩体未达到相对硬层时，桩体起应力扩散和均布作用。同时由于粗粒材料组成了复合地基中的碎石桩体，所以可起到加速排水固结作用。
4、结束语 提高软土路基地区的公路质量的根本是修建好公路的软土路基，软土地基是工程施工中经常遇到的地质情况，它关系着通车后的公路的运营情况和使用寿命，也关系着个别地区的交通运输经济。总之一定要做好软土路基工作，确保公路质量。