分析公路施工软土地基问题及处理方法

　　摘要:在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。而泥沼比软土具有更大的压缩性，但它的渗透性强，受荷后能够迅速固结，工程处理比较容易。本文结合公路施工过程中常遇到不同条件下的软土路基问题，采取以下几种不同方法进行处理作出阐述，以供交流经验。
　　关键词:公路施工;软土地基;处理方法
　　
　　0前言
　　软土地基通常是指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力，或虽在构造物施工时能达到要求担在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因，使得地基失稳，造成构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏构造物的不良地基。在公路工程施工中软基是个常遇见的问题，若不加处理或处理不当，往往会发生路基失稳、路面开裂、桥头错台等问题，过量沉陷还会导致公路严重破坏或不能使用。
　　1灰土垫层
　　石灰土垫层施工前必须对下卧层进行检验，如发现局部软弱土坑应挖除，用素土或石灰土填平夯实。施工时应将灰土拌和均匀控制含水量，如土料水过多或不足时应晾干或洒水润湿，以达到灰土最佳含水量。分层松铺厚度按采用的压实机具现场试验来确定一搬情况下松铺厚度应不大于300mm，分层压实厚度应有大于200mm。压实后的灰土应采取排水措施，3d内不得受水浸泡。灰土垫层铺筑完毕后要防止日晒雨淋应及时铺筑上层。
　　2预压和超载预压
　　预压和超载预压的填土高度应符合设计的要求。用于预压与超载预压的土方应分层填筑并压实。预压路堤顶面应设一定的横坡使排水顺畅。承包人对有要求预压的路段尤其是桥头路段和箱涵路相接路段在施工安排上应尽可能早地堆载预压。堆载顶面要平整密实有横坡。在工期限制较严、预压时间较短时,也可采用超载预压的方法来加快预压期的沉降。预压或超预压沉降后应及时补方,一次补方厚度不应超过一层填筑厚度,并适当压实对地基隐定性较好的路段，亦可按预测沉降量随路堤填筑一次完成到位。
　　3挖除换填、抛石挤淤
　　按设计的要求将原路基一定深度和范围内的淤泥挖除,换填符合规定要求的材料。换填时，应分层铺筑，逐层压实，使之达到规定的压实度。抛石挤淤应按设计要求进行，当软土地层平坦时，从路堤中心成等腰三角形向前抛填，渐次向两侧填至全宽，使泥沼或软土向两侧挤出。当软土地层横坡陡于1∶10时应自高侧向低侧抛投并在低侧边部多抛填。使低侧边部约有2m的平台顶面，待片石抛出软土面或抛出水面后应用较小石块填塞垫平，用重型压路机压实。
　　4垫层或砂砾垫层
　　按设计的要求，在清理的基底上分层铺筑符合要求的砂或砂砾垫层，分层铺筑松厚不得超过200mm、并逐层压实至规定的压实度,碾压法施工时,应控制最佳含水量。砂砾层应宽出路基边脚015m～110m,且无明显的粗细料离析现象。两侧端以片石护砌，以免沙料流失。填筑砂砾垫层的基面和层面铺有土工布时,在砂砾垫层上下各厚100mm层次中不得使用轧制的粒料，以免含有裂口的碎砾石损伤土工布。施工中应避免砂或砂砾受到污染。如有严重的污染，承包人应换料重填。
　　5袋装砂井
　　袋装砂井的平面位置、长度、灌砂量均应如实作出施工记录并报监理工程师审批未获批准，不得进行下一道工序施工。袋装砂井深度不应小于设计深度，顶部应伸入砂砾垫层至少300mm,使其与砂砾垫层贯通深证排水畅通。袋装砂井套管插人地基时应严格控制垂直度和桩位，沉人深度应能保证砂袋放至井底标高并不得扭曲砂袋。抽出套管日卖要防止带出和损坏砂袋。
　　6塑料排水板
　　塑料排水板的质量应符合图纸和规范规定的要求施工之前应将塑制排水板堆放在现场并加以覆盖,以防暴露在空气中老化。施工进应严格按照图纸指出的位置、深度和间距设置。塑料排水板留出孔口长度应保证伸入砂垫层不小于500mm,使其与砂垫层贯通;并将其保护好,以防机械、车辆进出时受损影响排水效果。塑料排水板在插入地基的过程中应保证板不扭曲、透水膜无破损和不被污染。板的底部应有可靠的锚固措施,以免在抽出保护套管时将其带出。塑料排水板插好后应及时将露出的多余部分切断,并予以保护,以防因插板机移动、车辆的进出或下下雨时受到损坏而降低排水效果。塑料排水板宜采用滤水膜内平搭接的方法连接,搭接长度不得小于200mm。施工质量不符合要求,承包人应按监理工程师的要求采取补救措施或更换排水板。
　　7粉喷桩
　　在机具设备和材料进场的同时,应进行场地清理,使之符合施工要求并布置粉喷桩所需材料的储存和机具设备安装地点以及水电供应和排水沟位置。钻机技术性能和指标应满足设计与施工要求。钻机就位，应满足图纸要求,垂直度偏位不得大于15%，桩的孔位置与图纸位置偏差不得大于50mm。严格控制喷粉时间、停粉则间和水泥喷入量，确保粉喷桩长度。桩身上部1/2～1/3桩长不小于5m的范围内必须进行三次搅拌，确保桩身质量。发现喷粉量不足时，应整桩复打，喷粉中断时,复打重叠孔段应大于lm。粉喷桩施工前进行成桩试验，确定喷头转速、提升速度、水泥用量等技术参数，使其满足图纸要求。应做好施工记录实际的孔位、孔深、每个钻孔的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及工程地质情况均应作洋细的记录。
　　8砂桩
　　承包人应在施工前21天向监理工程师提交建议使用的材料样本、设备以及砂桩的施工安装方法，以便获得监理工程师的批准。获得监理工程师对拟采用方法初步批准后，承包人应在监理工程师指示的地方，设置5根试验桩试验桩完成后，承包人应通过标准贯入试验证明施工方法是否满足规范要求。如果第一次试验不能满足本规范要求，承包人应更换设备和改变施工方法，并再次进行试验，直至5根试验桩均成功。施工方法和设备应得到监理工程师的批准后才能使用。承包人应填写施工记录，以供监理工程师随时抽查，这些记录亦作为最终质量验收的依据。砂桩施工方法应保证在砂桩的整个长度内有足够的桩径，而且还应保证砂料不被周围土体污染。
　　9碎石桩
　　承包人应提前21天提供计划用于工程的碎石材料样品以及施工设备、施工方法,报监理工程师批准。承包人应于开工前在监理工程师批准的地点设置5根试验桩。设置试验桩时，承包人应认真仔细地记录桩的贯入时间和深度、冲水量和水压、压入的碎石量和电流的变化等以确定桩体在密实状态下的各项指标,以此作为设置碎石桩的控制指标。试验桩设置完毕后，还应对其中的三根试验桩进行标准贯入试验，并对其中的两根进行荷载试验以检验施工设备和方法是否符合规范的要求。若一次试验不成功，则承包人应改装或更换设备，改变施工方法进行两次或多次试桩的设置直到5根桩全部符合要求。承包人的施工设备和方法被监理工程师批准后，方可用于施工。施工时碎石料应分批加入。每次加料量一般为lm堆高的填料。承包人应填写施工记录，监理工程师可随时抽查并将这些记录作为最终质量检查验收的依据。设置碎石桩时应根据试验桩的成果严格控制电流，使其大于密实试验桩的电流值。碎石桩设置完毕后，其顶部应按设计要求铺筑碎石或砂砾垫层。在整个施工过程中应保证碎石料、不被周围土体污染。
　　10铺设土工合成材料
　　土工合成材料的质量应符合设计或规范的要求。在采用土工合成材料加筋的路堤填筑正式开工前应结合工程先修筑试验路段以指导施工。铺设土工合成材料应按图纸施工，在平整的下承层上全断面铺设。铺设时出工材料应拉直平顺，紧贴下承层。可采用插钉等措施固定土工合成材料于填土下承层表面。土工合成材料在铺设时应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向。应保证土工合成材料的整体性,当采用搭接法连接时搭接长度宜为300mm～900Mm；采用缝接法时，缝接宽度应不小于50mm；采用粘结法时粘结宽度不应小于50mm,粘合强度应不低于土工合成材料的抗拉强度。铺设土工合成材料的土层表面应平整表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物；在距土工合成材料层80mm以内的路堤填料，其最大粒径不得大于60mm。土工合成材料摊铺以后应及时填筑填料，以避免其受到阳光长时间的直接暴晒。填料应分层摊铺、分层碾压所选填料及其压实度应符合规范规定的要求。土工合成材料上的第一层填土摊铺宜采用轻型推土机或前置式装载机。一切车辆、施工机械只容许沿路堤的轴线方向行驶。对于软土地基应采用后卸式卡车沿加筋材料两侧边缘倾卸填料，以形成运土的交通便道。并使土工合成材料张紧。填料不允许直接卸在土工合成材料上面，必须卸在已摊铺完毕的土面上；卸高度以不大于1m为宜，以兔造成局部承载能力不足。卸土后就立即摊铺，以免出现局部下陷。填成施工便道后,再由两侧向中心平行于路堤中线对称填筑第一层填料宜采用推土机或其它轻型压实机具进行压实，只有当已填筑压实的垫层厚度大于60mm后才能采用重型压实机械压实。双层土工合成材料上、下层接缝应交替错开，错开长度不应小于500mm。施工过程中土工织物不应出现任何损坏,以保证工程质量。否则承包人应予更换重铺。
　　11预压期和沉降监测
　　在软基地段路堤完工到路面铺筑之前应有路堤预压期。预压期应按图纸规定。沉降期内，没有监理工程师的批准不得在预压路堤上修筑任何工程，但可加填由于沉降引起的附加填土。预压期内，承包人应按规定或监理工程师的要求进行沉降监测。在预压期完成前14d承包人应将监测原始记录，沉降记录汇总表、沉降曲线图等资料以及完成预压期的分析报告，报监理工程师批准。预压期可根据沉降监测结果在监理工程师指示下确定是否应予延长。路堤沉降变形达到设计预期值后，报监理工程师批准，始允许铺筑路面。有超出路床以上多余填料时，应在路面即将铺筑之前，将路堤超出的多余填料铲除并将路堤整修到路床面标高和满足压实要求。承包人应在软基地段路堤施工前，将用于沉降监测的记录表和报表格式报监理工程师批准。填筑路堤前，承包人应在清理好的地表上安装沉降板。沉降板应由承包人提供并符合设计要求。如果监理工程师认为在某些桥头高路堤需要同时监测孔隙水压力时，承包人应按监理工程师的要求埋设孔隙水压力计及其观测设备，并与沉降同步观测。在超载预压路段，沉降板应安装在路基顶部中心线上，纵向间距为200mm。桥头引道路堤，第一块沉降板从距桥台台背l0m处开始，按路基中心线、左右两侧路肩内缘设置其后，以50m的间距设置沉降板。施工过程中应对沉降板采取可靠的保护措施不使其变形损坏。承包人应在路堤两侧趾部及距路堤两侧趾部5m处设置混凝土侧向变位桩。其纵向间距不得超过100m,桥头引道地段不得超过50m。承包人应对侧向变位桩按三维控制，与沉降同步观测。路基加载速度应控制为:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm;坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm。承包人应将观测结果结合沉降和位移发展趋势进行综合分析。其填筑速率应以水平位移控制为主，如超过此限应立即停止填筑。
　　12结束语
　　综上所述，必须从高标准、高质量的使用要求出发，合理、可行的处理好软土地基，是公路施工中必不可少的一个环节。