山区公路低凹湿软地基处治专业技术附质量通病防治.doc

山区公路低凹湿软地基处治技术及质量通病防治 1、概述 《岩土工程勘察规范》中规定：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭土等，其压缩系数大于0.5Mpa-1，不排水抗剪强度小于 30kPa。软土具有下述基本特性：高含水量、低密度、低强度、高压缩性、低透水性和中等灵敏度的特点。 地基的软土对象分类有：软土、淤泥及淤泥质土、冲填土、较软弱土和动力失稳土。本工程区软土主要为淤泥、淤泥质土和冲填土呈零星透镜体状分布于冲积平地和丘间洼地。顶面埋深0m，底面埋深1.5m～4.1m，厚度一般为1～3m，局部深达4.1m，分布于浅表。 2、软基处治方法 软基处治方法很多, 归纳起来有五大类, 即置换、排水固结、振动挤密, 胶结和加筋等。在公路工程方面经过多年来的优选和实践,除在一些实验工程还选用一些新的方法外, 较多的工程则选用常规的、传统的方法,即置换、固结排水和振动挤密等方法。这些方法的特点是技术可靠, 经济适用、施工容易、效果显著且不受时空限制, 故值得推广应用。 2. 1　浅层处治　　浅层处治适用于表层软土厚度小于3m 的软土路段。 2. 1. 1　砂垫层　用于软土层距地面不深且厚度较薄时,不必采用深层处治或仅用堆载加压即可使其达到沉降稳定的情况。　　砂垫层的作用是为了加固地基和增强排水,因此砂垫层的质量很重要。它取决于砂粒大小和含泥量多少, 一般以中、粗砂和含泥量少于3% (质量分数) 为宜, 同时又应注意其厚度和设置位置,目前厚度多控制在50～80 cm , 改变了过去仅用30 cm 的状况。其原因是地基原地面施工前虽然平整, 但不一定理想, 如出现凹凸不平,其厚度不尽人意等情况。因此, 为了保证处治效果, 应适当地增加厚度。同时处理路段地基湿软时, 应先在原地面上铺一层山土, 经轻压后, 再在其上铺砂垫层,以便充分发挥砂垫层的排水作用。　　当路段采用砂路堤且砂本身粒径和纯净度良好时, 不必再专门铺砂垫层。同时原地面有硬壳层时应加以保护,砂垫层可直接铺在硬壳层上。 2. 1. 2　换填　当软土层距地面较近, 厚度较薄, 甚至地面上有鱼塘、虾池或稻田时, 往往表面存在有淤泥,此时可直接将这些淤泥、软土挖掉, 换填以优质砂砾或适宜的选料, 以彻底消除其隐患。 2. 1. 3　抛石挤淤　一般用于当泥沼及软土厚度小于3. 0m, 且其软层位于水下,更换土壤施工困难或基底直接落在含水量极高的淤泥上的情况。抛石料一般以片石为宜, 所用片石一般不小于30cm ,挤淤的处治深度与抛石路堤自重所产生的地面变形有关。其实质是使土基产生整体剪切滑移破坏而达到置换软土的目的。抛石挤淤仅适用于极软塑、流塑的软土。为了在排淤中土基产生整体破坏性时,不使路堤的整体性受到大的影响, 在抛石挤淤后, 还应在路堤底、地表上铺设网状土工织物, 为达到排水及隔离的作用, 网状材料或土工布应铺在砂或砂垫层下,砂垫层一般为30 cm 厚。抛石挤淤简便、经济, 但淤泥较厚时, 选用此法需慎重。 2. 2　深层处治　　对于表层软土厚度大于3m 或软土层较厚、距地表较近时,或路基范围内既有较厚软土又有土质良好的山丘从而产生差异沉降时, 应进行深层处治。 2. 2. 1　排水固结加固法　其原理是在软基中设置袋装砂井或塑料排水板, 利用路堤重量分级加载,使软土中的孔隙水排出后逐渐固结, 地基因而产生压密沉降, 同时地基强度也逐渐提高的一种方法。常用在人工构造物与路堤相邻的过渡段,以达到控制严格的工后沉降的要求。　　(1) 塑料排水板　是将带状塑料排水带用插带机将其插入软土中，然后在地基面上填土预压，土中水沿塑料排水带的通道逸出，从而使地基土得到加固的方法。 塑料排水带应具有良好的透水性和强度，其排水功能的好坏, 取决于本身质量的优劣。因此应用原生塑料制成, 以免在施工时拉断或折裂。其次是插入土中时应按设计要求位置和深度垂直而下, 不要让其偏斜和减短。　　(2) 袋装砂井　一般用直径70 cm 塑料编制袋内装粗砂、中砂,装实后直接打入土中。在砂料就地可取的地区, 是比较经济的, 但应注意其直径变化, 也应控制其插入长度,防止长的袋装砂井因重量大发生拉断现象。若根据计算确定需要很长砂井时, 可考虑用塑料排水板或类似的复合排水体代替。砂桩中的砂粒要注意粒径粗些、杂质少些,防止堆放场地的泥土污染砂源。　　采用上述两种材料一般均能起到排水固结作用, 且由于其单价低, 施工简单, 操作容易, 效果良好,已成为公路软土地基深层处治的常用方法。 2. 2. 2　土工织物加强法　采用编织土工布和土工格栅, 铺设于软基表面, 可单独使用,也可以联合使用。更多地是在深层处治后铺设。其在土工中的主要作用有反滤、排水、隔离和补强4 种,可以用来有效