高速公路软基施工方法探讨

2015-04-20田世亮广西正和高速公路有限公司广西南宁530012

中国新技术新产品 2015年8期

关键词：片石垫层软土

田世亮（广西正和高速公路有限公司，广西南宁 530012）

高速公路软基施工方法探讨

田世亮
（广西正和高速公路有限公司，广西南宁 530012）

本文从软土地基的工程特性着手，研究不同深度软基的处理原则，并结合广西某高速公路在建项目的软基情况，对所使用的换填法、排水固结法等几种软土地基处理的基本理论、设计方案和施工技术要点进行了详细介绍。

高速公路；软土路基；施工技术

一、软土地基工程特性

软土一般来说是天然孔隙比大，一般大于1.0；粘粒含量很高，塑性指数也较大；它以细颗粒存在，颜色较深，其中有机质含量高；它的渗透系数一般为k=10-7～10-8cm/s，一般软土中有机物含量较高；一般压缩系数α1-2＞5kPa-1或α1-3＞10kPa-1 ；基础沉降大及强度低，快剪凝聚力内摩擦角φ＜5℃，c＜20kPa。

二、软土路基基本的处理原则

一般地软土路基基本的处理原则要遵循软土或软弱土层较厚的路段，如果是工期允许，要采取超载预压方法处理，如果是直接出露地表并且软土地层较薄时，我们采取直接清除换填或者是填筑山坡土，并采用冲击碾压进行处理的措施。另外，当路堤填筑高度在＞5m时，与桥涵路连接的路段一般要根据沉降计算结果，或采用塑料排水板、或水泥搅拌桩处理或振冲碎石桩等，构筑呈复核地基，与堆载预压相结合的方式进行处理。

三、软土路基的分类与处理方法

（一）浅层软弱地基

浅层软弱地基，指的是软弱土层厚度小于3m的软弱地基。对于软层软土地基上的路堤处理方法多种多样，大致方法有以下几种：换填施工法、反压法、超载预压法等。

1 换填施工方法

换填施工法就是利用人工、机械和其他的方法清除厚度不大的软弱土层，置换为符合要求的路基填料，然后利用机械碾压实到设计要求的压实度，以达到彻底处理的效果。在河流和池塘或积水洼地，水底为淤泥地层，淤泥之下为硬土层，可采取抛石方法，从路基中部向两边，抛填耐风化、具有符合技术要求的大块石，把淤泥挤开，使片石沉入下卧硬层。回填料宜优选级配好、强度高的砂砾或碎石土，缺少优质填料时，可采用含砂粒的细粒土或片石回填。如采用细粒土，要求其液限＜50%、粗粒料含量≮25%，且CBR值应达到相应层位的强度要求。如采用片石回填，片石顶面应设置一层碎石调平层，厚度≮30cm。

2 砂垫层法

砂垫层主要选用砂、砂石垫层的材料，宜采用级配良好、质地较坚硬的粒料，其颗粒的不均匀系数最好≮9，采用的洁净、透水性良好的中、粗砂其含泥量≯5.5%，而且需将其中植物、杂质剔除干净；或者采用天然级配砂砾料，其最大粒径≤6 cm，砾石强度大于3级。

（1）将砂料运送到各即将摊铺的土基上，用小型推土机摊铺并整平，摊铺后洒水适当，再分层压实，压实厚度宜为0.15m～0.2 m。如采用砂砾石，应使之无粗细粒料分离。（2）砂垫层宽度应宽出路基边脚50～100 cm，两侧端以片石护砌或采用其他方式防护，以免砂料流失。（3）砂垫层的压实度，须达到相对密实度的85%以上。因此要调整控制最佳含水量。道路工程砂垫层均采用碾压法施工并找平后，先用推土机排压，然后用100 kN以上压路机往复碾压。人工配合找平和修理边坡。

（二）深层不良地基处理技术

1 排水固结法

排水固结法由排水系统与加压系统，其原理主要为：（1）排水系统：是在软土地层中，开辟和增加排水通道，改变软土地层中排水边界条件，缩短排水距离，加快排水速度。（2）加压系统：是指对软土地层施加压力，迫使其中的水渗透流动，通过新建的排水系统，将水排出地基之外，从而达到提高软土地基密实度。

2 袋装砂井法

袋装沙井法是利用路堤重量，分层加载，使软土因其孔隙水排出后而逐渐固结，地基因此产生压密沉降，强度也随之提高的一种方法。其材料一般选用渗水率较高的中、粗砂，粒径大于0.5mm的砂的含量宜占总重的60%以上，含泥量应小于或等于3.5%，渗透系数应大于或等于6×10-3cm/s。袋装沙井法的主要施工机械为：履带臂架式吊机导架式和轨道门架式振动打桩机。待门架打设机就位后，在空心套管下端插入混凝土桩尖，开动振动锤，将套管沉入土中，在达设计深度后停止，将已装好的砂袋从套管侧孔中徐徐送入管中，达设计深度后，然后将套管拔出到砂垫层以上，砂袋留在土孔中，埋砂袋头。到此为一个桩位的施工，将套管移动至另一桩位，按照上述程序重新开始施工。

3 软土复合地基法－水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法施工时应注意以下几点：（1）在施工开始之前应取样做配合比试验，以确定水泥搅拌桩法的适用性，确定最佳的桩距、桩径、粉剂量及施工工艺。（2）试验前应对场地表层土做清表处理，一般清表厚度为0.3m。平整场地后，即可进行试桩，施工各项参数可据试验情况进行调节。（3）桩径为50cm，正三角形布桩，桩距由场地地质条件确定，一般为1.0m～1.5m。桩长由软土层厚度确定，桩端应穿过软土层并嵌入持力层不少于0.5m，视持力层承载力确定，持力层宜取强～中风化岩层或坚实土层。（4）施工顺序为先外排后内排，先周边后中间，并宜按隔1～2孔的施工顺序进行。（5）施工后必须对复合地基的加固效果进行检测：成桩7d后开挖浅部桩头，检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径，检查数量为桩总数的5%；成桩28%d的采用复合地基荷载试验和单桩荷载试验检查处理效果，复合地基承载力根据路基填土高度而定，但要求＜150kPa。（6）桩体检验合格后，铺设土工材料及砂垫层，铺设土工合成材料的土层表面应平整，表面不能有碎、片石等物。在距土工合成材料层8cm以内的路堤填料，其最大粒径≯6cm。土工格栅采用聚丙烯双面夹合焊接格栅GSZ80－80，结点剥离力≥60N，延伸率≤10%，幅宽≥6m。土工格栅之间则采用铁丝绑扎联接，且其叠合长度≮15cm，铺设时不允许有褶皱，并严格按规范施工。