軟土路基優(yōu)化設計

軟土路基優(yōu)化設計蔡晶晶'(蘇州同尚工程設計咨詢(xún)有限公司，江蘇省蘇州市215021)[摘要]軟土路基處理是在公路建設中面臨的-項重要的問(wèn)題,本文通過(guò)對常用的軟基處理方法的分析,從方案比選的角度綜合考慮各種因素，提出對軟土路基處理方式優(yōu)化的一些個(gè)人見(jiàn)解。[關(guān)鍵詞]土木工程 軟土路基軟基優(yōu)化適用條件1.引言軟土路基處理形式多樣，優(yōu)化原則在于因地置宜。軟土路基的處理應在對各種軟土路基處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)、適用情況充分了解的基礎上，綜合考慮現場(chǎng)地質(zhì)條件、使用要求、上部結構類(lèi)型、技術(shù)經(jīng)濟指標以及施工條件等多方面因素，給出理論可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的軟基優(yōu)化處理方式。2.軟土路基處理原則軟土泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，是由濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。軟土路基處理的效果直接影響到道路的使用壽命,若方式不當,易導致沉降、路基失穩、路面損壞等病害，危及行車(chē)安全。城市道路軟土地基的處理應滿(mǎn)足沉降、穩定、承載力三方面的標準，并符合施工工藝要求。路基沉降主要包括兩部分，地基沉降和路堤本身的壓縮沉降。地基沉降通過(guò)軟基處理來(lái)達到目的，在橋梁、涵洞、-一般路段及路基拼寬處路基沉降均應滿(mǎn)足相應規范要求。路基邊坡穩定的實(shí)質(zhì)就是控制邊坡滑動(dòng)，防止路基失穩主要通過(guò)中國煤化工1作者簡(jiǎn)介:蔡晶晶，(1980.11) 男，上海市工程師學(xué)歷: 大學(xué)本MYHCNMH G增強土體的抗剪力和減少土體的滑動(dòng)力兩方面著(zhù)手。設置橋梁等構造物的軟土路段,軟土路基的處理應滿(mǎn)足構造物的要求，路基承載力差，易導致機械無(wú)法在其層位上施工，軟土處理時(shí)還應考慮施工工藝難度，采用技術(shù)成熟、施工可行的方案。2.軟土路基處理方法簡(jiǎn)述常用的軟土路基處理方法有換填法、人造硬殼層法、拋石擠淤法、碎石樁法、打入樁法、加載預壓法、塑料排水板、深層攪拌法等，其適用情況，處理效果等效果各不相同。如換填法，造價(jià)低工期短，但條件較高，僅適用于軟土不深且厚度較薄的情況。加載預壓及塑料排水板法對減少路基沉降有明顯效果，但工期較長(cháng)。人造硬殼層法對深、淺軟土處理均可適用，但當路堤較高總體沉降量大時(shí)，其效果略顯不足。深層攪拌樁法與打入樁法在處理深層軟土上對于提高承載力、減少沉降提高穩定性方面均有較大改善，但兩都各有特點(diǎn)，深層攪拌樁法工期長(cháng)、造價(jià)高、施工檢測困難;而打入樁工期短，檢測方便，但需要基底存在可靠的持力層。熟悉各種軟基處理方法的特性與效果,在軟土路基優(yōu)化設計中能起到重要作用。針對道路的不同段落，軟土處理的標準各不相同。根據處理標準與難度可分為:橋梁、涵洞、-般路段三個(gè)層次。軟土處理首先應根據路基基底地質(zhì)情況、道路填土高度、路基寬度、施工時(shí)間等因素進(jìn)行計算，軟基優(yōu)化處理后應滿(mǎn)足基底承載力、沉降量及穩定性的相應要求。3.針對軟基不同處理段落的優(yōu)化3.1橋頭軟基處理中國煤化工YHCNMH G橋頭路基對基底承載力、沉降量及穩定性均有較高的要求，但由于填士較高，導致相應處理難度增加。當橋頭指標計算結果達不到規范要求時(shí)，可采用粉、濕噴樁，打入樁，堆載預壓+排水，或直接采用堆載預壓等方式處理。堆載預壓及塑料排水板費用最低，對軟土的擾動(dòng)較小，但需要較長(cháng)預壓期，若施工工期要求較低，軟士含水量較大，可采用此法處理.若軟土層含水量不大，可直接采用堆載預壓的方式，使軟土層在不擾動(dòng)的前提下預先、均勻的發(fā)生沉降，以減少工后沉降量，維護地底層結構長(cháng)期形成的穩定性。粉、濕噴樁及打入樁(預應力空心管樁)處理軟土效果均較好，各有優(yōu)勢。但由于粉、濕噴樁對環(huán)境影響較大，且檢測困難，建議軟土深度在6~20m范圍內時(shí)采用預應力空心管樁處理，將樁打穿軟土層直至軟土層下的好土。當軟土深度超過(guò)20m時(shí)，采用預應空心管樁處理樁長(cháng)過(guò)長(cháng)，會(huì )影響工程造價(jià)及使用效果。濕噴樁處理是利用深層攪拌機械，利用固化劑與樁間土組成復合地基，其處理對軟土層以下土層的承載力要求比打入樁法較低，即使在不打穿軟土層的情況下使用，也能收到較好的效果，因此在軟土深度超過(guò)20m時(shí)推薦采用。大部分不通航的小橋，橋頭填土高度相對較低，當橋頭地基承載力、沉降與穩定性指標滿(mǎn)足規范與相應構造要求時(shí),應盡量避免深層處理對軟土層的擾動(dòng)，采用人造硬殼層淺層+堆載預壓處置或不處理。3.2涵洞軟基處理涵洞的軟基處理要求較橋頭處理要低一-些中國煤化工設。MYHCNM HG城市道路中涵洞大多設于無(wú)通航要求的河道水系之上,總體填高較橋梁低，由于涵洞采用淺基礎，承受荷載后可隨鄰近道路一起沉降， 導致涵洞與- -般路段的沉降差較小，工后沉降控制標準比橋梁要低。軟土段落涵洞處理主要是為了滿(mǎn)足基底承載力的要求。涵洞根據孔徑的不同，對基底承載力的要求在100~ 150KPa之間，一般軟土層地基承載力僅在40~90KPa左右，涵洞基礎均應采取強化處理。處理方式宜采用換填土法、人造硬殼層法、深層攪拌樁(粉、濕噴樁)及預應力空心管樁法。若基底穩定性較高，軟土厚度在2米以?xún)葧r(shí)，宜采用換填土法處理。若軟土下的土層承載力較高，淤質(zhì)土挖除后，可滿(mǎn)足涵洞的相應要求。人造硬殼層法適用性較強，既可挖除軟土后在基底鋪設，也可直接鋪于軟土層上。由于其中采用了土工材料，能在基底形成板體,既減少了不均勻沉降，也提高穩定性與承載力，且施工方便、工藝成熟、造價(jià)不高，在涵洞基底不符合要求，淺層換填達不到標準，但采用深層處理又不經(jīng)濟時(shí)推薦采用。當涵洞填土較高，且基底軟土層較厚時(shí),采用淺層處理其沉降及穩定性計算結果可能仍不能滿(mǎn)足相應規范要求,此類(lèi)涵洞應采用深層打入樁或攪拌樁的處理方式，其選用原則與橋頭處理類(lèi)似。擋墻等構造物對基底的要求與涵洞類(lèi)似，處理方式基本相同。3.3一般路段軟基處理一般路段軟基處理主要可分為兩部分:河圳中國煤化工衛通YHCNM HG路段。河塘段由于基底較深，清淤后塘底基本均處于軟土層位，若軟土不深，可采用換填的方式處理，若深度較大，可直接在軟土上施工人造硬殼層，增強承載力與穩定性。普通段落應采用低路堤的處理原則，當軟土層位于路基施工層以下時(shí)，應盡量避免對軟土產(chǎn)生擾動(dòng)，設計時(shí)可考慮采用加強路基、路面各層處理材料強度的方式來(lái)降低處理層厚度,避免軟土層進(jìn)入施工深度范圍內，在軟土層上工程性質(zhì)較好的土層上進(jìn)行路基處理。必要時(shí)還應增設土工材料以增強路基整體性和穩定性。4.結束語(yǔ)設計中對現場(chǎng)情況與軟基處理方法的靈活把握，是軟土路基優(yōu)化的關(guān)鍵，并不在于技術(shù)的先進(jìn)與否。每一-種軟土路基處理方法均有其針對性、適用范圍以及局限性，設計過(guò)程中應根據現場(chǎng)實(shí)際情況、施工條件、土層特點(diǎn)選擇符合要求的軟土路基處理方法。對能達到處理效果的方法進(jìn)行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價(jià)、工期、對周?chē)h(huán)境影響等方面的綜合評比，才能確定最合理的軟土路基處理方案。[參考文獻]1.《公路軟土地基路堤設計與施工技術(shù)規范》JTJ017-96，人民交通出版社，1997。2.黃興安，《公路與城市道路設計手冊》，中國建筑工業(yè)出版社，20043.韓瑩瑩，《軟 土地基處理方法綜述及其應用》中國煤化工7.6。YHCNM HG4.朱鈴華，《軟土地基處理方法研究》 ，科技信息，20.30中國煤化工MHCNMH G