软土路基施工工艺

软土路基施工工艺1. 软土的特性软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比 大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土的成分变化很大 ,它们不 仅含有碎屑物质,而且还含有大量的化学成因物质(碳酸盐、蒸发盐等) 和生物成因物质(腐殖泥等),其物质来源与周围岩性基本一致 ,在静水 或缓慢的流水环境中沉积面成,沉积物常带有粉砂颗粒,呈现明显的层 理。因此,软土的地区差异性很大。大量的研究和实践表明,软土具有 以下共性:(1) 含水量较高、孔隙比较大。其原因是软土的成分主要由粘土 粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质。粘粒的矿物成分主要为蒙 脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细,呈薄片状,表面带负电荷, 它与周围介质的水和阳离子相互作用,形成偶极水分子,并吸附于表面 形成水膜,在不同的地质环境中沉积形成各种絮状结构。(2) 具有触变特征。当原状软土受到扰动(搅拌、挤压等)以后,结构 连接受到破坏,土的强度显著降低。其灵敏度一般在 3-4 之间,个别高 达 8-9 。(3) 具有明显的流变性。在荷载的作用下,软土承受剪应力的作用 产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,并在主固结沉降完 毕之后还可能产生可观的次固结沉降。(4) 高压缩性。软土的压缩模量Es4MPa，大部分压缩变形发生在 垂直压力为 100kPa 左右,作为地基时的沉降量很大。(5) 低强度。软土多属近代水下细颗粒沉积土,其天然排水抗剪强 度一般小于20kPa，有效内摩擦角仅为几度甚至接近于零。软土抗剪强 度试验值与试验方法、排水条件等密切相关,如采用固结快剪,则粘聚 力和内摩擦角将比快剪指标大。在荷载作用下,如果软土能够充分排 水固结,则其强度将得到明显的改善。(6)渗透性小,一般竖向渗透系数在(10-610-8cm/s)之间，但其水平 向的渗透系数较大,特别当含有水平夹砂层时更为显著。(7)不均匀性。 由于沉积环境的变化,粘性上层中常局部夹有厚薄不等的粉土(砂),使 水平和竖向分布有所差异,作为地基则易产生不容许的差异沉降,只有相应的了解了土质的情况,在施工中才能做好相应的对策,针 对这一路况选出最好施工方法,达到事办公备的效果。2. 软土路基的施工处理方法 首先进行基底处理,以提高基底承载力,减小路基的沉降量。软基 处理方法,基本可利用改善荷载法、改善地基法及综合法三大类。软土路基填筑时,要常观测路基的沉降量 ,当每天的沉降量大于 10mm 或边桩位移大于 5mm 时,应暂停填土。路基填土终止后一个月 内,每天观测一次,满载预压间每周观测一次 ,沉降观测仪根据地质变 化情况,一般每 200m300m 设一个。软基段的涵洞工程,可在路基预压期满,沉降基本完成之后再开槽 施工。2.1换填土(砂)1、根据设计和试验选择符合要求的换填材料。2、将软土挖除干净,并将底部整平。如软土底部起伏较大,报监理 工程师处理。视情况可设置台阶或缓坡。3、换填前,根据设计和技术规范对基底进行验收,并通过监理工程 师签认。4、人工级配的砂石填料,应将砂石拌合均匀后,再填筑压实。5、压实时,注意不破坏基坑底面和侧面土的强度。2.2 抛石挤淤1、根据设计选择符合要求的石料,注意级配质量,最大粒径以小于 20cm 为宜。2、施工要点(1) 施工时应先从路堤中部开始抛填 ,中部向前突进后再逐渐向 两侧扩展,以使淤泥向两旁挤出。(2) 当软土或淤泥底面有较大的横坡时 ,抛石应从高的一侧向低 的一侧扩展,并在低的一侧多填一些。(3) 抛填第一层要厚些 ,以便能承受住压路机 ,待上一层抛填物压 入泥中,再抛填下一层 ,直至用重型压路机碾压不再下降为止 (用测量 沉降法确定)。2.3 爆炸法处理软土地基 爆炸处理软土地基的方法主要有“爆夯法”、“堤下爆炸挤淤法”和 “爆炸排淤填石法”三种,根据实际情况选用。其中爆炸排淤填石法又分 为堤侧爆炸排淤填石法和堤头爆炸排淤填石法。使用时应根据水深、 淤泥厚度及基底持力层的倾角和倾向等因素确定。软土路基处理与加 固作用,土体是由不同尺寸、成份的土粒组成的多相分散体系。它属 于分散介质,其强度由土粒之间的连接强度所决定。决定它的整体强 度的是土粒之间的粘聚力和内摩阴力。一般来说土中矿物都具有不同 程度的亲水性,水的浸入使土体与水发生强烈的相互致使土粒周围的 结合水膜加厚,特别是扩散层松驰结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用、降低了土粒之间的内摩阴力。大量水浸入 土体离散,开成湿坍和水化现象,降低了土体的稳定性。影响土体稳定 性的因素较多,主要有分散度、土的成分、土中天然胶质的性质以及 土体的密实性。土体的密实度越大,则孔隙率越小,水不易浸入土体,因 而水稳定性较好。从土体的特性可知 ,含水量和密实度对于土体的强 度、稳定性影响较大,也是加固处理的关键。加固土的方法有多种,按其技术措施可分为:机械方法、物理方法、 外加剂法、热处理、电化学方法等等。加固土时所出现的各种作用过 程是非常复杂和多种多样的,视土的性质和结合料的种类不同而异,可 大体概括为化学过程、物理化学过程、物理力学过程三种情形 ,根据 不同的加固方法的每一过程都将可能占主导地位 ,但这三种过程处于 相互联系、彼此配合和相互促进之中。3. 软土路基的加固方法1、塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体 ,插入土中形 成竖向排水通道。因其施工简单、快捷,应用较为广泛。最大有效处 理深度 18 米。2、砂井:砂井是利用各种打桩机具击人钢管,或用高压射水、爆破 等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂 柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用,又称排水砂井。 砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用软土层 厚度大于 5m 时。最大有效处理深度 18 米。3、袋装砂井:井经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般 砂井如果井经太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。 因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅 8cm 左右,比一般砂 井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上的误差或地 基发生水平当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时 ,必须 对软土地基进行加固。4、排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的 砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路堤极限高2 倍。5、土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以 减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时 也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基 ,在采用砂井及 其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可 能性。