论文部分内容阅读
摘要：本文讲解了我国各种软土處理方法和软土地基处理方案浅层处理、稳定和变形、袋装砂井等，以便结合实际对其观测、比较和分析总结，找到一种较为经济有效、适用的处理方案，从而大大降低工程造价，节约生产成本。
关键词：浅层处理；稳定和变形；袋装砂井
Abstract：This article explainned our country each soft soil processing method and the soft soil subgrade treatment plan, in order to unifies actual to its observation, the comparison and the analysis summarizes, found one kind to be economical effectively, the suitable processing plan, thus greatly reduces the project construction cost, saves the production cost .
Key words： treatment of shallow layers； stabilization and deformation ；packy sandwell
中图分类号：TU471.8文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
近年来，随着改革开放的逐步深化和社会主义市场经济的蓬勃发展，我国公路建设的规模日益扩大，难度不断提高，公路建设对软土处治提出了更高的要求。我根据亲自对软土地基处理的施工，谈谈对软土地基处理的几点体会。
1 问题的提出
所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑地基，若不加处理，往往会发生地基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之间，孔隙比在1.0～1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%～60%，塑性指数为13～30。
2 常见软基处理方案
常见软土地基处理包括以下几种方法：换填砂垫层、砂砾垫层，预压与超载预压，碎石桩（砾石桩），土工格栅，QL系列复合土工膜，3cm沥青表处和透层油。
软土地基处理时遵循的施工原则：施工季节：优先安排在非雨季节施工，根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。工序安排：采用机械化快速施工，开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成，尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工，地基填土高度不足2.5m的，要填至2.5m高，多余的填土，待预压期满后移作它用；超载预压加固要保证充足的预压时间。软基处理地段预压期不少于6个月。2.1 换填砾类土垫层 分层填筑：砂垫层分层填筑，每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初平，刮平机进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。洒水或晾晒：砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下，当达到最佳含水量时密实度最大，填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%～-3%范围内，超出最佳含水量2%时应晾晒，含水量低于最佳含水量应洒水。洒水采用洒水车喷洒，晾晒采取自然晾晒。机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照 “先静压，后振动碾压”；“先轻，后重”；“先慢，后快”；“先两侧，后中间”的原则。
检验签证：砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数。施工防排水：砂垫层施工时，在两侧地面上挖临时排水沟，避免雨水流到换填开挖出的基坑内。
2.2 QL系列复合土工膜处理盐渍土段地基施工
假设在K1+000～K1+500段、K3+700～K3+900段为硫酸盐渍土，采用在路床一定范围内铺筑QL系列复合土工膜处理，隔断地基中的盐分上升。 在施工换填范围内，测量定出线路中心位置，根据设计图定出地基边线。铺设厚度5cm的中粗砂垫层，注意剔除尖锐的杂物及砾石，以免复合土工膜破坏或损伤。对垫层进行整平碾压。垫层碾压达到设计要求后，全断面铺设复合土工膜，铺设时应使土工膜平整无褶皱，两侧不能暴露于基床外。土工膜的连接采取搭接的方式，横向搭接宽度不小于30cm，纵向搭接长度不小于2m；搭接时应使高端压在低端上。土工膜经检查达到施工质量要求后，铺设一层厚度10cm的中粗砂保护层，并设置2%的横向排水坡，经人工整平后碾压，压实质量达到设计要求后，填筑上层中粗砂；用平地机整平，压路机碾压至设计要求。填筑时考虑压实系数确保碾压完成后高程符合设计要求。 施工前做好防排水工作，侧沟要及时砌筑，并与排水系统连通，保证施工中排水通畅，以免基床被水浸泡而影响其强度和稳定性。2.3 碎石桩加固软土地基施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为2%的横坡，并碾压密实。在横坡上均匀等厚的铺设透水性好的粗砂层，砂垫层厚度不小于30cm，形成2%的横坡，以利于碎石桩中排出的水能迅速从该砂层中流出。砂垫层的施工工艺参照砾类土处理软土地基施工工艺。根据碎石桩布置范围和间距，在现场用小木桩或竹板桩准确定出每个桩的位置，在桩管入土时将其拔掉。主要机具设备包括：振动沉桩机，钢桩管，桩尖与桩帽。打设机械应根据从低处往高处打设的原则安放。定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上，并用经纬仪或其他观测办法控制桩锤导向架的垂直度。当桩管吊起定位后即可开锤施打，开始时落锤要轻缓，防止桩管突然偏斜。桩管入土距设计深度约2m时，要控制锤击频率，防止超深。 2.4 土工格栅处理软土地基施工
施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为2%的横坡，并碾压密实。在上面填厚30cm的中粗砂，压实到符合设计要求后，将表面进行整平，去除表面石块，并将去除石块后形成的凹坑补平，然后在上面满铺一层土工格栅。土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放，横向采用连接棒连接或搭接法连接，连接强度不低于设计强度，横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴，每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖25cm厚，并按设计要求铺回折段砂，外边逐幅回折2m，用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求。
3 施工现场常用处理软土地基方法
3.1换填
这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。
3.2抛石填筑
在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层（或积水）高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。
3.3盲溝
在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把地基中的水排出地基。
3.4排水砂垫层
排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6～1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上地基。在地基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出地基外，保持地基的稳定。
3.5土工合成材料加固
浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布，再填筑路堤，土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用，从而取代常规的置换方法。 软土层厚度3-5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物，利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定，通过控制填土速率，配合超载予压，使地基迅速固结。 采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅，以及采用网箱席垫处理软土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制，减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40％左右。
4结语
软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害，本文以上介绍的只是工地常用的几种处理软土地基的方法，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时几种方法可以交替或一起使用
参考文献
[1] 公路软土路堤设计与施工技术规范.JTJ007-96[S].北京：人民交通出版社，1996
[2] 龚晓南.地基处理新技术[M].西安：陕西科学技术出版社，2000.
罗正德 （广西壮族自治区公路桥梁工程总公司，广西 南宁 530011）
[3]黄绍铭 高大钊，《软土地基与地下工程(第二版)》，中国建筑工业出版社，2005-7-1
[4] 张玉昕，《软土地基处理与地下工程施工新工艺新技木应用手册》，中国科学技术出版社，2005年
[5] 《高速公路路面设计施工与软土地基处理新工艺新技术实用手册》，安徽文化音像出版社，2005.2
关键词：浅层处理；稳定和变形；袋装砂井
Abstract：This article explainned our country each soft soil processing method and the soft soil subgrade treatment plan, in order to unifies actual to its observation, the comparison and the analysis summarizes, found one kind to be economical effectively, the suitable processing plan, thus greatly reduces the project construction cost, saves the production cost .
Key words： treatment of shallow layers； stabilization and deformation ；packy sandwell
中图分类号：TU471.8文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
近年来，随着改革开放的逐步深化和社会主义市场经济的蓬勃发展，我国公路建设的规模日益扩大，难度不断提高，公路建设对软土处治提出了更高的要求。我根据亲自对软土地基处理的施工，谈谈对软土地基处理的几点体会。
1 问题的提出
所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑地基，若不加处理，往往会发生地基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之间，孔隙比在1.0～1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%～60%，塑性指数为13～30。
2 常见软基处理方案
常见软土地基处理包括以下几种方法：换填砂垫层、砂砾垫层，预压与超载预压，碎石桩（砾石桩），土工格栅，QL系列复合土工膜，3cm沥青表处和透层油。
软土地基处理时遵循的施工原则：施工季节：优先安排在非雨季节施工，根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。工序安排：采用机械化快速施工，开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成，尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工，地基填土高度不足2.5m的，要填至2.5m高，多余的填土，待预压期满后移作它用；超载预压加固要保证充足的预压时间。软基处理地段预压期不少于6个月。2.1 换填砾类土垫层 分层填筑：砂垫层分层填筑，每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初平，刮平机进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。洒水或晾晒：砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下，当达到最佳含水量时密实度最大，填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%～-3%范围内，超出最佳含水量2%时应晾晒，含水量低于最佳含水量应洒水。洒水采用洒水车喷洒，晾晒采取自然晾晒。机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照 “先静压，后振动碾压”；“先轻，后重”；“先慢，后快”；“先两侧，后中间”的原则。
检验签证：砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数。施工防排水：砂垫层施工时，在两侧地面上挖临时排水沟，避免雨水流到换填开挖出的基坑内。
2.2 QL系列复合土工膜处理盐渍土段地基施工
假设在K1+000～K1+500段、K3+700～K3+900段为硫酸盐渍土，采用在路床一定范围内铺筑QL系列复合土工膜处理，隔断地基中的盐分上升。 在施工换填范围内，测量定出线路中心位置，根据设计图定出地基边线。铺设厚度5cm的中粗砂垫层，注意剔除尖锐的杂物及砾石，以免复合土工膜破坏或损伤。对垫层进行整平碾压。垫层碾压达到设计要求后，全断面铺设复合土工膜，铺设时应使土工膜平整无褶皱，两侧不能暴露于基床外。土工膜的连接采取搭接的方式，横向搭接宽度不小于30cm，纵向搭接长度不小于2m；搭接时应使高端压在低端上。土工膜经检查达到施工质量要求后，铺设一层厚度10cm的中粗砂保护层，并设置2%的横向排水坡，经人工整平后碾压，压实质量达到设计要求后，填筑上层中粗砂；用平地机整平，压路机碾压至设计要求。填筑时考虑压实系数确保碾压完成后高程符合设计要求。 施工前做好防排水工作，侧沟要及时砌筑，并与排水系统连通，保证施工中排水通畅，以免基床被水浸泡而影响其强度和稳定性。2.3 碎石桩加固软土地基施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为2%的横坡，并碾压密实。在横坡上均匀等厚的铺设透水性好的粗砂层，砂垫层厚度不小于30cm，形成2%的横坡，以利于碎石桩中排出的水能迅速从该砂层中流出。砂垫层的施工工艺参照砾类土处理软土地基施工工艺。根据碎石桩布置范围和间距，在现场用小木桩或竹板桩准确定出每个桩的位置，在桩管入土时将其拔掉。主要机具设备包括：振动沉桩机，钢桩管，桩尖与桩帽。打设机械应根据从低处往高处打设的原则安放。定位时要保证桩锤中心与地面定位在同一点上，并用经纬仪或其他观测办法控制桩锤导向架的垂直度。当桩管吊起定位后即可开锤施打，开始时落锤要轻缓，防止桩管突然偏斜。桩管入土距设计深度约2m时，要控制锤击频率，防止超深。 2.4 土工格栅处理软土地基施工
施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为2%的横坡，并碾压密实。在上面填厚30cm的中粗砂，压实到符合设计要求后，将表面进行整平，去除表面石块，并将去除石块后形成的凹坑补平，然后在上面满铺一层土工格栅。土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放，横向采用连接棒连接或搭接法连接，连接强度不低于设计强度，横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴，每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖25cm厚，并按设计要求铺回折段砂，外边逐幅回折2m，用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求。
3 施工现场常用处理软土地基方法
3.1换填
这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。
3.2抛石填筑
在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层（或积水）高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。
3.3盲溝
在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把地基中的水排出地基。
3.4排水砂垫层
排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6～1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上地基。在地基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出地基外，保持地基的稳定。
3.5土工合成材料加固
浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布，再填筑路堤，土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用，从而取代常规的置换方法。 软土层厚度3-5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物，利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定，通过控制填土速率，配合超载予压，使地基迅速固结。 采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅，以及采用网箱席垫处理软土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制，减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40％左右。
4结语
软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害，本文以上介绍的只是工地常用的几种处理软土地基的方法，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时几种方法可以交替或一起使用
参考文献
[1] 公路软土路堤设计与施工技术规范.JTJ007-96[S].北京：人民交通出版社，1996
[2] 龚晓南.地基处理新技术[M].西安：陕西科学技术出版社，2000.
罗正德 （广西壮族自治区公路桥梁工程总公司，广西 南宁 530011）
[3]黄绍铭 高大钊，《软土地基与地下工程(第二版)》，中国建筑工业出版社，2005-7-1
[4] 张玉昕，《软土地基处理与地下工程施工新工艺新技木应用手册》，中国科学技术出版社，2005年
[5] 《高速公路路面设计施工与软土地基处理新工艺新技术实用手册》，安徽文化音像出版社，2005.2