1B411021掌握軟土路基施工技術
一、軟土地基的工程特性
淤泥、淤泥質土及天然強度低、壓縮性高、透水性小的一般黏土統稱為軟土。大部分軟土的天然含水量30％～70％，孔隙比1.0—1.9，滲透系數為10-8～10cm／s，壓縮性系數為0.005～0.02，抗剪強度低(快剪黏聚力在10kPa左右，快剪內摩擦角00一50)，具有觸變性，流變性顯著。對于高速公路，標準貫擊次數小于4，無側限抗壓強度小于50kPa且含水量大于50％的黏土或標準貫擊次數小于4且含水量大于30％的砂性土統稱為軟土。修建在軟土地區的路基，主要是路堤填筑荷載引起軟基滑動破壞的穩定問題和量大且時間長的沉降問題。
二、軟土地基處理施工技術
按加固性質，主要有以下幾種：
(一)表層處理法
1．砂墊層
(1)機理：
(2)適用條件：該法適用于路堤高度小于兩倍極限高度(在天然軟土地基上，基底不作特殊加固處理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度)，軟土層及其硬殼較薄，或軟土表面滲透性很低的硬殼等情況。亦適用于軟土層稍厚但具有雙面排水條件的地基。
(3)特點：砂墊層施工簡便，不需特殊機具設備，占地較少。但需放慢填筑速度，嚴格控制加荷速率，使地基有充分時間進行排水固結。因此，適用于施工期限不緊迫、砂料來源充足、運距不遠的施工環境。
(4)形式：有排水砂墊層、換土砂墊層、砂墊層和土工布混合使用等形式。
2．反壓護道
(1)機理：在路堤兩側填筑一定寬度和高度的護道，以改善路堤荷載方式來增加抗滑力的方法，使路堤下的軟基向兩側隆起的趨勢得到平衡，從而保證路堤的穩定性。
(2)適用條件：路堤高度不大于1．5～2倍的極限高度，非耕作區和取土不太困難的地區。
(3)特點：采用反壓護道加固地基，不需特殊的機具設備和材料，施工簡易方便，但占地多，土用量大，后期沉降大，以后的養護工作量也大。
3．土工聚合物處治
(1)土工布
●機理：土工布在軟土地基加固中的作用包括排水、隔離、應力分散和加筋補強。
●土工布連接一般采用搭接法或縫接法。目前縫接法有一般縫法、丁縫法和蝶形法。
(2)土工格柵
●機理：對土的加固效果，明顯高于其他土工織物。
●優點：可迅速提高地基承載力，加快施工進度；控制軟基地段沉降量發展縮短工期，使公路及早投入使用。
(二)換填法
換填法般適用于地表下0．5—3.0m之間的軟土處治。
1．開挖換填法
將軟弱地基層全部挖除或部分挖除，用透水性較好的材料(如砂礫、碎石、鋼渣等)進行回填。該方法簡單易行，也便于掌握。對于軟基較淺(1—2m)的泥沼地特別有效。但對于深層軟基處理，要求沉降控制較嚴的路基、橋涵構造物、引道等，應考慮采用其他方法。
2．拋石擠淤法
本方法適用于常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動狀態，厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達底部的泥沼或厚度為3—4m的軟土；在特別軟弱的地面上施工由于機械無法進入，或是表面存在大量積水無法排除時；石料豐富、運距較短的情況。
3．爆破排淤法
(1)機理及特點：爆破排淤是換土的一種施工方法，較一般方法換填深度大、工效較高，軟土、泥沼均可采用。
(2)適用條件：當淤泥(泥炭)層較厚，稠度大，路堤較高和施工期緊迫時；路段內沒有橋涵等構造物，路基承載力均衡一致，因整體沉降對道路不會產生破壞，也可考慮換填。但對橋涵構造物及兩側引道等，應考慮采用其他方法。
(3)施工要點：爆破排淤分為兩種，一種方法是先在原地面上填筑低于極限高度的路堤，再在基底下爆破，適用于稠度較大的軟土或泥沼。另一種方法是先爆后填，適用于稠度較小，回淤較慢的軟土。
(三)重壓法
1、堆載預壓法
(1)機理：在軟基上修筑路堤，通過填土堆載預壓，使地基土壓密、沉降、固結，從而提高地基強度，減少路堤建成后的沉降量。
(2)特點及適用范圍：堆載預壓法對各類軟弱地基均有效；使用材料、機具簡單，施工操作方便。但堆載預壓需要一定的時間，適合工期要求不緊的項目。對于深厚的飽和軟土，排水固結所需要的時間很長，同時需要大量的堆載材料，在使用上會受限。
(3)方式：進行預壓的荷載超過設計的道路工程荷載，稱為超載預壓；預壓荷載等于道路工程荷載，稱為等載預壓。
2、其他重壓法
(1)真空預壓法：利用大氣壓強0．098MPa等效堆載預壓法對軟基進行加固。即依靠真空抽氣設備，使密封的軟弱地基產生真空負壓力，使土顆粒間的自由水、空氣沿著縱向排水通道，上升到軟基上部砂墊層內，由砂墊層內過濾再排到軟基密封膜以外，從而使土體固結。該法適用于含水量高、孔隙比大、強度低、滲透系數和固結系數均較小的黏土。
(2)真空預壓加堆載預壓法：是堆載預壓和真空預壓兩種方法的結合，原理與真空預壓相同，但加載更大，預壓時間縮短了一半。
(四)垂直排水固結法
利用砂井、袋裝砂井、塑料排水板增加土層豎向排水途徑，縮短排水距離、加速地基固結。
1．砂井
用振動打樁機、柴油打樁機(沖擊式和振動式)，以及下端裝有活瓣鋼樁靴的樁管將砂(含泥量不大于3％)或砂和角礫混合料(含泥量不大于5％)形成砂井。在施工時考慮避免“縮頸”和減少對土的擾動。
(1)套管法：將帶有活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到預定深度，然后在管內灌砂后，拔出套管，形成砂井。根據沉管工藝的不同，又分為靜壓沉管法、振動沉管法等。
(2)水沖成孔法：通過專用噴頭，在水壓力作用下沖孑L，成孔后清孔，再向孔內灌砂形成。適用于土質較好且均勻的砂性土。
(3)螺旋鉆成孔法：以動力螺旋鉆鉆孔，提鉆后灌砂成砂柱。適用于陸上工程，砂井長度l0m以內，且土質較好，不會出現縮頸、塌孔現象的軟弱地基。優點是設備簡單機動，成孔規則。缺點是灌砂質量較難掌握，不太適用于很軟弱的地基。
2．其他垂直排水固結法還有袋裝砂井和塑料排水板。
(五)其他軟基處理施工技術
其他軟基處理施工技術包括旋噴樁、粒料樁和生石灰樁等。
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