公路工程中软土地基的处理方法

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1、公路工程中软土地基的处理方法【摘要】本文作者结合自己多年的工作经验，对软土地基进行了 阐述，并介绍了几种软土地基处理的技术。【关键词】软土地基；处理；技术1软土地基的概念软弱土层是指淤泥、淤泥质土和新近填土等高压缩性土，由软弱 土层组成的地基称为软土地基。软土地基的物理性质大部分是饱和且 含有机质。一般具有以下特点：含水量较高、孔隙比较大；抗剪强度 低；压缩性较高；渗透性很小；有明显的结构性；有明显的流变性。从软土层的特点来考虑，以其作为建筑物的地基是十分不利的。 由于软土的强度很低，承载力特征值的经验值 fak 一般为50 80kPa，不能承受较大的建筑物荷载，否则就可能出现地基的局部破 坏

2、以至整体滑动。同时，软土的强度增长比较慢，长期处于软弱状态， 影响地基加固的效果。并且软土具有较高的灵敏度，若在地基施工中 产生振动、挤压和搅拌等作用，就可能引起软土结构的破坏，降低软 土的强度。因此，在软土地基上建造建筑物，就必须对软土地基进行 处理。地基处理的目的主要是改善软土的物理力学性质，提高地基土 的抗剪强度；降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降； 另外，还可以改善土的透水性；改善土的动力特性，防止液化作用。2软土地基可能出现的问题（1）强度和稳定性问题。当地基的抗剪强度不足以支承上部结 构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体剪切破坏。（2）压缩及不均匀沉降问题。当地基

3、在上部结构的自重及外荷 载作用下产生过大的变形时，会影响结构物的正常使用。特别是超过 结构物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。（3）地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致发生事 故。3软土地基的处理方法地基处理的目的是利用各种处理方法对地基进行加固，用以改良 地基土的工程特性，即提高地基的抗剪强度；降低地基的压缩性；改 善地基的透水特性和动力特性以及改善特殊土的不良特性。地基处理 方法的选择，首先应根据地基土的类别和土层情况结构的条件、环境 条件、施工条件和经验以及工程用料确定出被处理地基的若干种可行 方案。在方案的选择中不仅从技术、经济角度而且还要从环境、社会 角度进行方案分析

4、，即多因素分析。3.1换填垫层法当软弱土层厚度不很大时，可将处理范围内的软弱土层部分或全 部挖除。然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料 （通常是渗水性好的中粗砂）称为换填或垫层法。此法处理的高度一 般为23m，如果软弱土层厚度过大，则会增大工程成本。通过换填 具有较高抗剪强度的地基土，从而达到增强地基承载力的目的，满足 构筑物对地基的要求。主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯 挤淤几种。代表方法有砂垫层法及换填法。3.2深层密实法采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法， 对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密 实法。适用于软土厚度3m的中

5、厚软土的加固，分布面积广的软基加 固处理，其加固深度可达到30m。通过振动、挤压使地基中土体密实、 固结，并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中 的三相气相、液相与固相部分，形成复合地基，达到提高抗剪强度的 目的。主要加固方法：强夯法、土或灰土、粉煤灰加石灰桩法、砂桩法、 爆破法、碎石桩法振冲置换法、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩CFG桩 法、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤 灰碎石桩法、粉喷桩法。3.3排水固结法其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水， 使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中。随着土体超静孔隙水 压力的逐渐消散，土的有效应

6、力增加，地基抗剪强度相应增加，并使 沉降提前完成或提高沉降速率。它适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土 及冲填等饱和粘性土地基。在软土地基上加压并配合内部排水，加速软土地基的排水加快软 土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘 土及冲填等饱和粘性土地基。软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排 出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体 超静孔隙水压力的逐渐扩散，土的有效应力增加，并使沉降提前完成 或提高沉降速度。主要加固方法：堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、 电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。3.4化学加固法通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料，

7、进行软土地基处理 的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质 粘土、粘土和一般人工填土，也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地 基加强中。水泥或其它化学材料注入土体后，与土体发生化学反应， 吸收和挤出土中部分水与空气，形成具有较高承载力的复合地基。主要加固方法：粉喷桩、旋喷桩、注浆、水泥土搅拌法。3.5加筋法它是指在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等 提高地基承载力、减小沉降、或增强建筑物整体稳定。主要有土工合 成材料、加筋土、土层锚杆、土钉、树根桩法等。3.6其它加固方法除上述软土路基处理方法外，比较常用的还有桩基、沉井、侧向 约束法、反压护道法。桩基与沉井常用于

8、在软土地基中建设重要构筑 物（桥梁、大型涵洞等）的基础中，根据软弱土层的厚度其下承层土 质情况，桩基设计可分为柱桩与摩擦桩两种。常用的桩基有钻孔桩、 挖孔桩、管桩、木桩。反压护道法：当软土和沼泽较厚，路堤高度不 超过极限高度的2倍时，路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道，在护 道附加荷载的作用下，保持地基的平衡，增加抗滑力矩，防止路堤的 滑动破坏。施工时，护道尽量与路堤同时填筑，且压实度要达到90% 以上。它的特点是施工工艺简单、费用较低，但施工要求范围增大。侧向约束与反压护道的加固机理均是限制软弱土体向旁挤出，以 增加路堤的抗剪能力。侧向约束法适合软土层厚度较小，软土体面积 较大的软土地基的加固。反压护道法适合软土体分布面狭窄而软土体 厚度较大的软土地基的处理。4结束语在软土地基的设计中，必须认真进行工程地质勘察和土工试验， 查清土层分布情况和土的物理力学性质，才能正确地进行设计和施工。 还要从场地土层的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用各方 面进行综合考虑比较，合理地选择地基设计方案。实践证明，采用人 工换土处理软弱地基时，具有施工方便、经济效益明显的优点，是一 种处理软土地基的有效可行方法。