2016年二级结构工程师《专业考试》讲义：第二十六讲

2016年二级结构工程师《专业考试》讲义：第二十六讲

　　软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点，因此软土地基处理是公路工程施工中遇到的难点之一，也是勘察设计及施工单位重点解决的一个环节。否则，随着时间的推移，将会出现路面沉陷、桥头跳车等病害，直接影响到交工后公路的使用功能。因此，在高等级公路建设过程中，对软土地基的处理要引起高度重视。

　　软土地基的路堤处理一般原则

　　结合近几年国内对软土地基的处理经验，在目前有限的施工期内，要通过软土地基处理技术完全消除工后沉降是不可能实现的，也就是说在施工后修补沉降是不可避免的。因此，软土地基处理应结合当地工程地质条件、经济技术条件和施工工期要求，制定切实可行、经济合理的处理措施，使处理后的工后沉降满足地基处理设计的控制指标。

　　通过近几年对软土区修建的公路工程项目跟踪监测结果，当路堤填筑高度小于临界高度时，天然地基在低路堤荷载作用下，总沉降量不大。且很快就能达到稳定状态。因此在施工工期紧迫、时间有限的情况下。路堤填筑高度小于临界高度的路段可不作地基处理。

　　当填筑路堤高度大于临界高度时，在施工工期允许的条件下，应优先采用堆载预压法。即尽早用堆载预压而不作深层处理软基的方法。这种以自然沉降逐渐达到路基稳定的作法，是一种最经济也简单的方法。但按照我国公路基本建设的程序和不能尽早拔款、征地和从容施工的情景，一旦工程项目付诸实施后，又往往限于工期，所以一般情况下用自然沉降法很难实现。

　　勘察、设计和施工

　　首先要弄清楚软土地区的地质情况，如工程地质条件复杂。还应进行工程地质分区。以便按分区不同，有区别地予以处理。

　　对设计方案进行充分论证，使之经济、合理。且结合当地实际情况，不能为了提高工后沉降控制指标而使投资过分增大。

　　施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事，以保证施工质量。软土地段特别要注意控制填±速率。避免产生路堤滑移。

　　沉降观测工作要按照一定的间隔进行，及时进行观测和记录，以保证施工的质量和安全。

　　处理方法

　　排水固结法

　　在公路方面处理软土地基常用的方法是排水固结，多用各种不同长度和间距的袋装砂井或塑料排水板与砂垫层相结合。虽然这种方法般化，但却是有效的、经济的。

　　轻质路堤法

　　我国轻质路堤采用的材料一般是粉煤灰，国外也有用大块型硬质泡沫塑料。粉煤灰路堤有三种类型。即单一填筑粉煤灰型、土和粉煤灰分层混填型和土砂及粉煤灰等混合填筑型。

　　轻质路堤的作用是减轻路堤自重，减小软土地基的附加应力，从而达到减少工后沉降的目的。同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。河北省石安高速公路大量采用了粉煤灰进行路基填筑。既节约了土地和充分利用了电厂的废料，又能在很大程度上降低路基的沉降，可谓一举多得。

　　深层处理法

　　对于高填方路基，尤其是桥头路基。可根据软土路基的厚度和含水量的实际情况，采用旋喷桩或粉喷桩进行软土路基处理，效果较好。如京秦高速公路(廊坊段)的软士路基处理就是采用了此种方法。至今通车运营已经五年了。桥头跳车现象很少。

　　堆载预压法

　　对于施工工期允许的工程项目可采用堆载预压法。即在路基施工完毕后。在路基顶面加载重量等于或大于路面结构层的土方，使软土地基固结沉降，达到稳定状态后再继续施工。预压荷载分为超载、等载和欠载3种类型。其中超载预压是减少工后沉降的有效方法，对于天然地基和砂井处理地基，采用超载或等载预压形式效果比较理想。但据统计分析。不论采用哪种荷载形式，堆载预压处理法都需要有足够的预压期。

　　真空预压法

　　真空预压法可使软土路堤迅速沉降，且能提高地基承载力，效果较佳，但缺点是造价较高。

　　其他辅助方法

　　软土地基处理后可辅助铺设土工合成材料，这些材料可提高地基整体性，减少地基不均匀的沉降。土工合成材料分有纺和无纺两种形式，一般多用编织型材料。也有采用两种类型组合的形式，可以达到优点互补的作用。此外，还有浅层拌合和换填优质材料及抛石挤淤等浅层软土处理，以及设有反压护道等方法。

　　结构物的软土地基处理

　　在软土地区的桥梁，特别是采用桩基础的桥梁，由于基础埋置较深。多已穿过软土层，故一般沉降量很小。而在桥头与路堤接合处由于沉降差异较大，往往出现台阶，在车辆通道处多出现纵坡突变。导致桥头跳车。感觉很不舒适。一般采取下列方法进行处理。

　　涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工，后期再开槽做基础。在桥台处最好前后都填土。或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。

　　在涵洞、通道等人工构造物处及桥头两侧引道80～100m范围内采用超载预压，以加速固结，减小通车后过大的沉降。

　　如构造物衔接段路堤过高，下部软土层厚，沉降量过大，沉降期过长，处理地基费用过高，且处理效果不一定好时，就不如改用桥梁跨过。如京津塘高速公路软土地区，路堤超过6m路段，就采用桥梁结构物跨越通过形式。

　　桥台处路堤处理。为了加快地基固结。提高地基承载力，减小路堤与桥台间沉降差，在桥台后的定距离内采用砂桩、粉喷桩、旋喷桩加固地基，以及在填土前加铺土格棚等防止路基不均沉降。如京秦高速公路(廊坊段)的桥头处理就是采用旋喷桩先进行路基处理，然后在地表面加铺土工格栅。在台后一定范围内，路基顶面以下全部采用石灰土进行填筑。通车多年来沉降很小，取得了很好的效果。如果施工条件许可，也可对桥头两侧路基先行施工，在路基施工完毕后再进行桥台桩基的施工，这样避免了台后填土不易碾压的缺陷，保证了台后路基整体施工质量。

　　目涵洞和通道可采用钢筋混凝土箱形整体式结构，同时采用扩大基础形式，其施工简便、沉降量小，造价比桩基础低。

　　结束语

　　随着高等级公路建设在全国各地迅速展开，随之而来的则是由于软土地基处理措施不当而出现的各种病害。如何采取行之有效的处理措施控制工后沉降。保证公路运营的安全性和舒适性，已越来越引起人们的广泛关注。只有在设计上充分重视，针对不同的地质基础采取不同的处理方案，不断应用新技术新工艺、新材料，/工施工中严格遵守规程，控制好填筑材料的质量、级配及填筑速度，必要时可多种处理措施综合使用。才能够使工后沉降满足设计控制要求。