2014年二級結構工程師專業(yè)輔導:軟土地基處理

2014年結構工程師一次過關 |考試時間

7月特惠 3大套餐齊聚 |2014年結構工程師備考經(jīng)驗 |我要報名~~~

　　軟土地基具有孔隙比大、天然含水量高、壓縮性強、承載能力低等特點，因此軟土地基處理是公路工程施工中遇到的難點之一，也是勘察設計及施工單位重點解決的一個環(huán)節(jié)。否則，隨著時間的推移，將會出現(xiàn)路面沉陷、橋頭跳車等病害，直接影響到交工后公路的使用功能。因此，在高等級公路建設過程中，對軟土地基的處理要引起高度重視。

　　軟土地基的路堤處理一般原則

　　結合近幾年國內(nèi)對軟土地基的處理經(jīng)驗，在目前有限的施工期內(nèi)，要通過軟土地基處理技術完全消除工后沉降是不可能實現(xiàn)的，也就是說在施工后修補沉降是不可避免的。因此，軟土地基處理應結合當?shù)毓こ痰刭|條件、經(jīng)濟技術條件和施工工期要求，制定切實可行、經(jīng)濟合理的處理措施，使處理后的工后沉降滿足地基處理設計的控制指標。

　　通過近幾年對軟土區(qū)修建的公路工程項目跟蹤監(jiān)測結果，當路堤填筑高度小于臨界高度時，天然地基在低路堤荷載作用下，總沉降量不大。且很快就能達到穩(wěn)定狀態(tài)。因此在施工工期緊迫、時間有限的情況下。路堤填筑高度小于臨界高度的路段可不作地基處理。

　　當填筑路堤高度大于臨界高度時，在施工工期允許的條件下，應優(yōu)先采用堆載預壓法。即盡早用堆載預壓而不作深層處理軟基的方法。這種以自然沉降逐漸達到路基穩(wěn)定的作法，是一種最經(jīng)濟也簡單的方法。但按照我國公路基本建設的程序和不能盡早拔款、征地和從容施工的情景，一旦工程項目付諸實施后，又往往限于工期，所以一般情況下用自然沉降法很難實現(xiàn)。

　　勘察、設計和施工

　　首先要弄清楚軟土地區(qū)的地質情況，如工程地質條件復雜。還應進行工程地質分區(qū)。以便按分區(qū)不同，有區(qū)別地予以處理。

　　對設計方案進行充分論證，使之經(jīng)濟、合理。且結合當?shù)貙嶋H情況，不能為了提高工后沉降控制指標而使投資過分增大。

　　施工時要嚴格遵守施工技術規(guī)范和操作規(guī)程辦事，以保證施工質量。軟土地段特別要注意控制填±速率。避免產(chǎn)生路堤滑移。

　　沉降觀測工作要按照一定的間隔進行，及時進行觀測和記錄，以保證施工的質量和安全。

　　處理方法

　　排水固結法

　　在公路方面處理軟土地基常用的方法是排水固結，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層相結合。雖然這種方法般化，但卻是有效的、經(jīng)濟的。

　　輕質路堤法

　　我國輕質路堤采用的材料一般是粉煤灰，國外也有用大塊型硬質泡沫塑料。粉煤灰路堤有三種類型。即單一填筑粉煤灰型、土和粉煤灰分層混填型和土砂及粉煤灰等混合填筑型。

　　輕質路堤的作用是減輕路堤自重，減小軟土地基的附加應力，從而達到減少工后沉降的目的。同時它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。河北省石安高速公路大量采用了粉煤灰進行路基填筑。既節(jié)約了土地和充分利用了電廠的廢料，又能在很大程度上降低路基的沉降，可謂一舉多得。

　　深層處理法

　　對于高填方路基，尤其是橋頭路基?？筛鶕?jù)軟土路基的厚度和含水量的實際情況，采用旋噴樁或粉噴樁進行軟土路基處理，效果較好。如京秦高速公路(廊坊段)的軟士路基處理就是采用了此種方法。至今通車運營已經(jīng)五年了。橋頭跳車現(xiàn)象很少。

　　堆載預壓法

　　對于施工工期允許的工程項目可采用堆載預壓法。即在路基施工完畢后。在路基頂面加載重量等于或大于路面結構層的土方，使軟土地基固結沉降，達到穩(wěn)定狀態(tài)后再繼續(xù)施工。預壓荷載分為超載、等載和欠載3種類型。其中超載預壓是減少工后沉降的有效方法，對于天然地基和砂井處理地基，采用超載或等載預壓形式效果比較理想。但據(jù)統(tǒng)計分析。不論采用哪種荷載形式，堆載預壓處理法都需要有足夠的預壓期。

　　真空預壓法

　　真空預壓法可使軟土路堤迅速沉降，且能提高地基承載力，效果較佳，但缺點是造價較高。

　　其他輔助方法

　　軟土地基處理后可輔助鋪設土工合成材料，這些材料可提高地基整體性，減少地基不均勻的沉降。土工合成材料分有紡和無紡兩種形式，一般多用編織型材料。也有采用兩種類型組合的形式，可以達到優(yōu)點互補的作用。此外，還有淺層拌合和換填優(yōu)質材料及拋石擠淤等淺層軟土處理，以及設有反壓護道等方法。

　　結構物的軟土地基處理

　　在軟土地區(qū)的橋梁，特別是采用樁基礎的橋梁，由于基礎埋置較深。多已穿過軟土層，故一般沉降量很小。而在橋頭與路堤接合處由于沉降差異較大，往往出現(xiàn)臺階，在車輛通道處多出現(xiàn)縱坡突變。導致橋頭跳車。感覺很不舒適。一般采取下列方法進行處理。

　　涵洞、通道處與路堤一樣同時填筑施工，后期再開槽做基礎。在橋臺處最好前后都填土?；蛟跇蚺_后背填以滲水性好的砂礫材料。

　　在涵洞、通道等人工構造物處及橋頭兩側引道80～100m范圍內(nèi)采用超載預壓，以加速固結，減小通車后過大的沉降。

　　如構造物銜接段路堤過高，下部軟土層厚，沉降量過大，沉降期過長，處理地基費用過高，且處理效果不一定好時，就不如改用橋梁跨過。如京津塘高速公路軟土地區(qū)，路堤超過6m路段，就采用橋梁結構物跨越通過形式。

　　橋臺處路堤處理。為了加快地基固結。提高地基承載力，減小路堤與橋臺間沉降差，在橋臺后的定距離內(nèi)采用砂樁、粉噴樁、旋噴樁加固地基，以及在填土前加鋪土格棚等防止路基不均沉降。如京秦高速公路(廊坊段)的橋頭處理就是采用旋噴樁先進行路基處理，然后在地表面加鋪土工格柵。在臺后一定范圍內(nèi)，路基頂面以下全部采用石灰土進行填筑。通車多年來沉降很小，取得了很好的效果。如果施工條件許可，也可對橋頭兩側路基先行施工，在路基施工完畢后再進行橋臺樁基的施工，這樣避免了臺后填土不易碾壓的缺陷，保證了臺后路基整體施工質量。

　　目涵洞和通道可采用鋼筋混凝土箱形整體式結構，同時采用擴大基礎形式，其施工簡便、沉降量小，造價比樁基礎低。

　　結束語

　　隨著高等級公路建設在全國各地迅速展開，隨之而來的則是由于軟土地基處理措施不當而出現(xiàn)的各種病害。如何采取行之有效的處理措施控制工后沉降。保證公路運營的安全性和舒適性，已越來越引起人們的廣泛關注。只有在設計上充分重視，針對不同的地質基礎采取不同的處理方案，不斷應用新技術新工藝、新材料，/工施工中嚴格遵守規(guī)程，控制好填筑材料的質量、級配及填筑速度，必要時可多種處理措施綜合使用。才能夠使工后沉降滿足設計控制要求。