公路工程中软基处理的常用方法

2025-03-10 11:25:42

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公路路基下软土地基的处理方法

2.1 经过水塘、水库地段的处理方法

( 1 ) 当路堤经过农业蓄水塘( 因农业生产需要而不能将水放掉或面积较大不易抽干的水库，且塘底表面无硬壳) 时，应采用抛石挤淤的方法，即强迫将淤泥挤走，路基底部换用强度较高、不易风化的片石。要求片石强度不小于30 MPa，直径小于30cm 。施工要点是: 当路基从池塘( 水库) 中间穿过时，采取从路基断面中间向两侧抛石，标高比塘埂( 最低处) 略高( 一般高出30 cm ) 。抛填宽度比普通路基加宽1 m～ 2 m ，抛填出水面后，需用15t～ 18t的重型压路机( 震动碾更好) 反复辗压至抛石顶面无明显下降时为止，然后顶面铺设碎石反滤层10 cm～ 20 cm ，其上填筑普通土即可。

( 2 ) 当路基从池塘边通过，路堤断面一侧基本靠近岸上时，应采取由岸边向塘中抛填，以便将淤泥挤走，其他工序同上。

2.2 经过软土盆地时的加固处理方法

当路基经过已干涸的软土盆地时，其加固处理的方法较多。下面分别作一介绍。

2.2.1 换填土法

当路基下的软土地基厚度较薄( 一般小于3 m ) 时，挖除软土，用强度较高的粘性土、砂砾土或碎石、卵石土换填，分层碾压密实即可。在有渗水土( 砂类碎石或卵石) 的条件下，可优先考虑。其特点是方法简单、直观、后期沉降小，但需要有弃土场，弃土方量较大。

2.2.2 爆破排淤法

当软土厚度小于5 m 时，工期紧张，路基又处在废弃荒地时，可用爆破排淤法，将软土扬弃。但此种方法不常用。

2.2.3 反压护道法

反压护道是在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道，运用力学平衡原理，平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩，以提高路基的稳定性。其优点是不需要控制填土速率，施工简便，缺点是土方量较大。其高度为一般路堤高度的1/3～ 1/2，宽度大于2.0 m 后期路堤沉降较大。此法为常用处理软土的方法。护道有单级护道与多级护道之分，以单级护道最为普及。

2.2.4 砂垫层法

在路堤底部的原地面上铺设一层较厚的砂垫层，一般厚度为0.5 m～ 0.8 m ，砂质为中粗砂，含泥量不大于5% ，除尽植物杂质，并在填筑时适当加水，分层压实，使软土在路堤填筑时逐渐增加荷重的作用下加速排水固结，从而达到提高地基应力的目的。其优点是施工简易、占地面积小，缺点是要求施工工期不甚紧张，施工过程中要控制填土速率, 附近有丰富的砂源，软土强度相对较高且表面无渗透性能差的硬壳；两侧平坦，排水状况较好。此种方

法亦常用，一般与土工布或土工格栅结合使用。

2.2.5 砂井、袋装砂井及石灰桩法

砂井是在软土地段地面以下做成的按一定规格排列的圆形砂柱，砂柱直径一般为20cm～ 30cm，深度不大于8 m，井距按8～ 10 倍的井径尺寸梅花桩布置。袋装砂井是将砂事先灌入以聚丙稀编织布缝成的直径为 7 cm 左右，长度 5 m～ 10 m 的袋中，然后埋入软土中，以保持砂井的连续性。其目的是使地基在填土荷定的作用下，加速软土的排水固结, 提高强度，同时因砂井( 或袋装砂井) 对路基有一定的支承作用，从而也提高了地基的承载力。其优点是少占农田、减小填土工程量、后期沉降量减小( 由于砂井深入地基深处，加速了排水固结速度) 。缺点是要求填料为粗砂，并需要控制施工速率，在工期不紧的工程中应用，施工机械设备较多。适用于软土层较厚、路堤填土高的路段，或软土底部有透水层的路段。
施工方法是：采用砂井时，以设计砂井的长度定，当砂井设计较短时，可以由人工打入钢管，成孔后立即灌入粗砂，并边填边捣实，直至地面；当砂井设计较长时，可用履带吊机或带滚动的支架上加压重( 或用穿心锤) 和提拔设备插打钢管成孔。钢管底部带有活瓣桩尖，当钢管插打到标高后，边拔管边从管内灌入粗砂，直到地面。在有水源的条件下亦可采用高压射水成孔方法施工。而当采用袋装砂井时，则需要用履带吊机或能走行的自制吊架配上小型震动锤将钢套管打入地层中 ( 带桩头) ，装砂袋从套管中放入地基、拨出套管，则砂袋便留在软土中，砂袋上端留有 30 cm 左右余长，以便埋入地基表面铺设的砂垫层中，利于排水，砂垫层厚度一般为 0.5 m～ 0.8 m，在软土地基沉降的过程中能使砂垫层始终露出原地面，保证地下水通过砂井及砂垫层顺利排出，加快软土排水固结，提高地基应力。石灰桩的施工方法同砂井，只是打好孔后立即在孔内混入粗砂与生石灰块的混合物，达到吸干水分，加快固结，提高土层承载力，稳定地层的目的。

2.2.6 塑料排水板法

将带状的塑料板由专用插板机插入地基中，然后路基填土加荷时，使地下孔隙水经塑料板芯从沟槽排出 , 从而加速固结，提高地基承载力，实质上是以塑料排水取代砂井。其结构由塑料芯板( 聚乙烯或聚氯乙烯) 和外包滤膜( 涤纶或合成纤维无纺布)组成，这种方法施工速度快、质量稳定经济省力，施工时对地基的扰动小，透水性较好。此法已渐渐得到大范围推广及使用。

2.2.7 土工合成材料加固法

随着我国的化纤及塑料工业的迅速发展，高强度的土工合成材料也逐渐用于公路路堤的软土地基加固处理。它是横向铺设在路堤底部( 地基表面) 的砂垫层中，能承受较大的拉力，使地基在外荷载作用下不致向两旁隆起，达到稳定路基的目的。加固地基的土工合成材料主要有土工布和土工格栅。土工布分为编织土工布和无纺土工布，编织土工布一般以聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯为原料的编丝布。具有重量轻、强度高、延伸率少、价格低、渗透性强、整体性好等特点。而无纺布则是以绦纶、丙纶聚酯为原料的纤维，采用粘合剂高压粘合而成，具有耐久性好、渗透性强、强度高、整体性好等特点。土工格栅是以高强度聚乙烯、聚丙烯塑料聚合物经热加工并拉伸成网格状的土工材料，有单向和双向两种格栅，同样具备了强度高、施工简便等特点。一般以单向格栅加固较多，特殊地方采用双向格栅( 因双向格栅价格较高) 。其功能就是通过土工布或土工格栅自身的抗拉力产生稳定力矩，使地基整体受力均匀，从而达到加固地基的目的。

施工方法：清除原地面的杂物，铺设一层 15 cm～ 20 cm 的砂垫层，找平地面，履带推土机初步碾压，根据路基的设计宽度铺设土工布或土工格栅，将其人工拉紧崩直，然后用竹钉 ( 20 cm长) 由中间向两侧将其固定在地面上，再依次铺设第二层砂垫层( 厚度约 25 cm ) 后，继续第二层土工布或土工格栅的铺设施工。第一层与第二层土工布 ( 或土工格栅) 应错开覆盖搭接 0.5 m 以上。

2.2.8 综合加固措施

以上是处理软土地基常用的几种方法，我们要根据所处的环境及条件选择最适宜的方法来处理软土地基，才会达到理想的效果。为了使软土路基能够得到更好的处理，并如何使其达到固结较快的效果较佳。常常将上述几种方法结合起来使用，如砂井( 或袋装砂井或塑料排水板) 与反压护道并用；砂井( 或袋装砂井或塑料排水板) 与土工合成材料并用；砂垫层与反压护道并用；甚至将砂井( 或袋装砂井或塑料排水板) 与土工合成材料、压护道三者同时使用进行地基加固，确保公路路堤的稳定性。

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