[浅析公路软土路基沉降问题]公路路基工后沉降

　　 摘 要：众所周知，公路建设工程是要求高、工程复杂、技术严格的工程，而路基是施工作业中的重要环节，它的建设质量的好与坏，是直接影响公路使用寿命的关键。本文就公路路基施工中沉降的问题进行分析探讨，发表自己在从事公路建设中所积累的若干经验。�
　　关键词：公路；软土路基，分析与探讨
　　
　　1 软土路基的特性�
　　 软土是指强度低、压缩性高的软弱土层,可将其分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭5种类型,习惯上把前3种总称为软土。软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布,其主要工程特性为:天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、灵敏度高、抗剪强度低、流变性显著。�
　　 因此,在软弱路基设计和施工处理过程中,必须通过详细的研究,掌握软土的性质和土层特征(特别是软土的强度和变形动态变化规律),采取合适的工程措施,才能保证软弱路基在施工期间的稳定并控制公路的工后沉降。�
　　2 软土路基可能出现的问题�
　　（1）强度和稳定性问题。当路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。当路基在上部结构的自重及外荷载作用下,产生过大的沉降和不均匀沉降变形时,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）路基的渗漏量超过容许值时,会发生水量损失导致事故发生。�
　　3 处理措施及适用地方�
　　 要做好软土路基的处理,首先要搞好前期勘察设计工作。根据软土岩性特征和物理力学指标,通过比较分析,选取合适的软土路基处理方法。当软土路基不能满足承载力或稳定要求时,对路基加固是有效的措施。加固的方法很多,大体上可分为2类。第一类方法原理:减少土体中的孔隙,使土颗粒尽量靠拢,从而减少压缩性,提高强度。第二类方法原理:用各种胶结剂把土颗粒胶结起来。�
　　 常用的软土路基处理措施有以下几种。�
　　3.1 换土垫层法�
　　 3.1.1 砂砾垫层�
　　 当路堤高度小于极限高度的2倍、软土层较薄或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,使填土与基底之间设一排水层,从而使路基在受到填土荷载后,迅速地将软弱路基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高路基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。�
　　 3.1.2 换填法�
　　 在软土厚度不大于2m时,利用透水性材料进行置换填土,可降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。�
　　3.2 振密、挤密法�
　　其原理是采用一定的手段,通过振动、挤压使路基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的。�
　　 3.2.1 强夯法�
　　 对于砂土路基及含水量在一定范围内的软弱粘性土路基,可采用重锤夯实或强夯。它的特点是工艺简单、效果好、速度快、费用比较低、节省材料、不需要预压、适用土层范围广,但对于饱和的淤泥质粘土和淤泥则要慎重选用。�
　　 3.2.2 挤密砂桩、碎石桩加固法�
　　 当软土层较厚,换填处理比较困难的非饱和粘性土或砂土时,采用挤密砂桩或碎石桩,可以使路基土密实、容重增加、孔隙比减少,防止砂土在地震或受地震时液化,提高路基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,改善路基的均匀性。�
　　3.3 排水固结法�
　　 此法基本原理是软土路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。�
　　 3.3.1 预压处理�
　　 分为超载预压、等载预压和欠载预压等。在路基稳定、沉降量不大的路段采用预压处理可降低土的压缩性及提高抗剪强度。它的特点是施工工艺简单、工期较长,通常与排水处理路基结合使用。�
　　 3.3.2 袋装砂井�
　　 对于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基,采用袋装砂井,可增加软土竖直方向的排水能力,缩短水平方向的排水距离,加速软土的固结沉降,提高软土的强度。其施工工艺复杂、费用相对较高,所用时间较长。�
　　 3.3.3 塑料排水板�
　　 此法施工工艺比较简单、投入劳力少、费用相对较低,并且渗滤吸水性好,具有一定的强度和延伸率,对土的扰动小,预压时间较长,在工程中得到广泛应用,但在提高土层的抗剪能力方面,其效果不如袋装砂井。�
　　 3.3.4 真空预压法�
　　 在粘土层上铺设砂垫层,然后用薄膜密封砂垫层,用真空泵对砂垫层及砂井抽气,使地下水位降低,同时在大气压力作用下加速路基固结。�
　　3.4 置换法�
　　 其原理是以砂、碎石等材料置换软土,与未加固部分形成复合路基,达到提高地基强度和减少沉降变形的目的。�
　　 3.4.1 碎石桩法�
　　此法是利用一种单向或双向振动的冲头,边喷高压水流边下沉成孔,然后边填入碎石边振实,形成碎石桩。桩体和原来的软弱粘性土构成复合路基,以提高路基承载力和减小沉降。�
　　 3.4.2 石灰桩法�
　　 在软弱地基中用机械成孔,填入作为固化剂的生石灰并压实形成桩体,利用生石灰的吸水、膨胀、放热作用以及土与石灰的物理化学作用,改善桩体周围土体的物理力学性质,同时桩与土形成复合路基,达到路基加固的目的。�
　　 3.4.3 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)�
　　 此法是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和,用振动沉管打桩机或其他成桩机具制成的具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合路基。�
　　3.5 加筋法�
　　 此法通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等,以提高路基承载力、减小沉降和维持建筑物的稳定。�
　　 3.5.1 加筋路堤法�
　　 此法对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,从而降低应力水平,加强路基刚度与稳定性,提高路基的水平横向排水,使荷载均布。�
　　 3.5.2 土层锚杆�
　　 土层锚杆是依赖于土层与锚固体之间的粘结强度来提供承载力的,它使用在一切需要将拉应力传递到稳定土体中去的工程结构,如边坡稳定、基坑围护结构的支护、地下结构抗浮、高耸结构抗倾覆等。�
　　3.6 胶结法�
　　 在软弱路基中部分土体内掺入水泥、水泥砂浆以及石灰等物,形成加固体,与未加固部分形成复合地基,以提高路基承载力和减小沉降。�
　　 旋喷桩�
　　 旋喷桩可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆、水泥搅拌法以及灌浆法等,对于强度低、压缩性高、排水性能较差的软土,采用灰土桩与桩间土组成复合路基。�
　　3.7 反压护道法�
　　 当软土和沼泽土较厚,路堤高度不超过极限高度的相关的倍数时,在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,保持路基土的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏。它的特点是施工工艺简单、费用较低,但施工用地较大。�
　　在施工中,为解决软土路基的沉降和稳定问题,以上治理方法可单独使用,也可以采用2种以上方法结合使用,进行综合处治,从而加速排水固结及增加地基强度,同时,也应注意避免所选措施间的相互干扰。�
　　4 质量的监控�
　　 软土处理属于隐蔽工程,一旦被路堤等构筑物覆盖,便构成隐患也不好检查,尤其是深层处理中的施工,造价高,须严格保证施工质量。在施工中对各个环节的质量标准要严格掌握,尽量采用可能的手段来检验处理的效果。如对被加固的软弱路基进行现场测试的勘探,加强对填土的加速速率、施工期的沉降、水平方向的位移的观测,以便及时了解软弱路基加固效果,修正加固设计,调整施工进度。�
　　5 结束语�
　　 总而言之，各种软土路基处理方法都有它的适用范围、局限性和优缺点,加之工程地质条件千变万化,各个道路工程间路基条件差别很大,具体道路工程对路基的要求也不同,而且机具材料等条件也会因工作部门不同、地区不同而有较大的差别。因此,只有在平时的工作中不断的积累和总结，并分析和探讨，才能更好的解决跟处理好这一问题，更好、更科学、更合理的建设好优质的公路工程。
　　

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