软土路基施工技术
一、软土地基的工程特性
淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土。大部分 软土的天然含水量30%~70% ,孔隙比1. 0~1. 9,渗透系数为10-8 ~ 10-7 cm/s,压缩性 系数为0.005~0.02,抗剪强度低(快剪裁聚力在10kPa左右,快剪内摩擦角0°~5°) ,具有触变性,流变性显著。对于高速公路,标准贯击次数小于4,无侧限抗压强度小于50kPa且含水量大于50%的黏土或标准贯击次数小于4且含水量大于30%的砂性土统称为软土。修建在软土地区的路基,主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量 大且时间长的沉降问题。
二、软土地基处理施工技术
软土地基处理施工具体方法有几十种,常常多种方法综合应用。按加固性质,主要有 以下几种:
(一)表层处理法
1.砂垫层
(1)机理:在软土层顶面铺砂垫层,主要起浅层水平排水作用,使软土中的水分在路 堤自重的压力作用下,加速沉降发展,缩短固结时间。但对基底应力分布和沉降量的大小无显著影响。
(2)适用条件:该法适用于路堤高度小于两倍极限高度(在天然软土地基上,基底 不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度) ,软士层及其硬壳较 薄,或软土表面渗透性很低的硬壳等情况。亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的 地基。
(3)特点:砂垫层施工简便,不需特殊机具设备,占地较少。但需放慢填筑速度,严 格控制加荷速率,使地基有充分时间进行排水固结。因此,适用于施工期限不紧迫、砂料 来源、充足、运距不远的施工环境。
(4)形式:有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。
2.反压护道
(1)机理:在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道,以改善路堤荷载方式来增加抗滑 力的方法,使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡,从而保证路堤的稳定性。
(2)适用条件:路堤高度不大于1. 5~2倍的极限高度,非耕作区和取土不太困难的 地区。
(3)特点:采用反压护道加固地基,不需特殊的机具设备和材料,施工简易方便,但 占地多,土用量大,后期沉降大,以后的养护工作量也大。
3.土工聚合物处治
(1)土工布
?机理:土工布铺设于路堤底部,在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩,提高路基 稳定性。土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋 补强。
?土工布连接一般采用搭接法或缝接法。目前缝接法有一般缝法、丁缝法和蝶形法。
(2)土工格栅
?机理:土工格栅加固土的机理存在于格栅与土的相互作用之中。一般可归纳为格 栅表面与土的摩擦作用;格栅孔眼对土的锁定作用和格栅肋的被动抗阻作用。三种作用均能充分约束土的颗粒侧向位移,从而大大地增加了土体的自身稳定性, 对土的加固效果,明显高于其他土工织物。
?优点:可迅速提高地基承载力,加快施工进度;控制软基地段沉降量发展,缩短 工期,使公路及早投入使用。
(二)换填法
换填法般适用于地表下0. 5~3. 0m之间的软土处治。