【干线公路软土路基加固处理施工方法与效果分析】 软土路基加固方法
时间：2019-04-10 03:17:14 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：论文结合工程实例，对软土地基加固处理进行了设计，选取部分断面进行沉降观测并进行了水平位移观测，得出在软土实际应用中采用不同的处理方法可以得到更好的效果。 关键词：软土地基；地基加固；效果
Abstract: the paper combined with practical engineering, the soft soil foundation reinforcement to carry on the design, the selection of part of the section for settlement observation and horizontal displacement observation, draw in the soft soil in the practical application of different processing methods can get better effect.
Key words: soft soil foundation; Foundation reinforcement; effect
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
目前国内外常用的软土地基处理方法有：浅层加固法、强夯法、砂桩挤密法、真空预压法、砂井堆载预压法、水泥灌浆法、高压喷射注浆法、深层搅拌法等。以上每种处理方法都有其自身的处理机理和优缺点，在实际应用中一般不单独采用一种处理方法，多数采用两种或多种处理方法，即组合方法。这样就可以发挥各自处理方法的优势，以达到增强处理效果的目的。
1工程实例
本项目是某市规划公路主干线的一部分。本文研究路段桩号 K2+160~K5+600，路线长约 3.44km，主线采用一级公路兼城市快速路标准，主路设计速度 100km/h，辅路采用城市 I 级主干道标准，辅路设计速度 50km/h。路基全宽为58.5m。本工程为 2009 年 4 月完成设计，2009 年 12 月底开始施工。
2软土地基加固处理设计
2.1 设计原则
软基处理设计时综合考虑本项目所在场地的地质情况、施工工期、施工工艺、取材、工程造价等因素，并充分吸取珠三角地区软基处理的成功经验，进行多方案的经济技术比较后确定。
2.2软土路基处理措施
根据本项目的工期、具体软土分布情况，因本项目大部分路段软土比较深厚，软土厚度平均达到 20m 以下。通过水泥搅拌桩、CFG 桩、砂桩、真空预压排水固结等不同软基处理方法比较，决定采用如下软土路基处理措施：
1）对于一般软基(除台后填土及构造物外)路段，采用“袋装砂井+堆载预压”的处
理方案。袋装砂井呈正三角形布置，间距 1.0～1.3m，砂垫层 80cm 厚，上铺 1 层双向土工格栅，袋装砂井深入砂垫层 30cm。
一般路段的纵向处理范围根据处理深度、填土高度等因素综合确定。进行等载或超载预压时，应在预压期内及时追加沉降土方，以平衡沉降土方维持预压高度。预压完成后，卸载土方可用于桥下绿化带填筑、简易人行道填筑或作临时施工便道之用。
2）对于圆管涵路段，软土处理方法与一般软基路段相同，并加密袋装砂井间距，预压沉降稳定后反开挖施工。
3）对于箱涵路段，先施工袋装砂井+堆载预压,卸载后进行水泥搅拌桩二次加固处理。水泥搅拌桩桩径 50cm，正三角形布置，桩间距 1.3～1.5m，砂垫层厚 80cm，上铺一层双向土工格栅。水泥搅拌桩处理的纵向范围一般为涵洞宽+4m 控制，横向处理范围为涵洞出口坡脚线外 1m。
4）对于桥头路段、挡土墙较高路段及老路路基拓宽段，原则上采用“预制管桩+袋装砂井”处理方法，但当软土埋深较浅、填土较低、挡土墙承载力要求较低的桥头路段采用“袋装砂井+堆载预压”处理。桥头引道采用“预制管桩+袋装砂井”的方法处理深层软土。预制管桩桩径 30cm，桩间距 1.8～2.6m，正方形布置，塑料排水板间距 1.8～2.6m，砂垫层厚 60cm，上铺两层双向土工格栅（分横向与纵向错开布设）。 “预制管桩+袋装砂井”纵、横向处理范围根据引道填土高度及处理深度等因素综合确定。
2.3 构造物两侧路基填筑设计
为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减轻跳车现象，提高车辆行驶的舒适性，对桥梁和涵洞两侧路基填筑需进行特殊处理。
1）台后路基处理范围
对桥梁、涵洞、通道台后处理范围见表1。
表1 桥涵构造物台后路基填土处理范围
构造物类型 底部处理长度（m） 上部处理长度(m) 备注
桥梁 每侧大于等于5m 每侧>(5+H)m 含台前溜坡及锥坡，
且需超长 0.3m 压实。
涵洞 每侧大于等于3m 每侧>(3+H)m
注：H 为路基填土高度减去路面及路床厚度。
2）台后路基处治措施
桥涵台背路基与锥坡采用中粗砂或其他透水性材料填筑，台背路基与锥坡填土同时进行，要求从填方基底或涵洞顶部至路床顶面压实度均达到 96％。
3加固效果及现场监测
施工及监控单位根据我们设计提供的监控断面埋设沉降板、测斜管及位移边桩等器材。表面沉降仪器布设仪器见表2，断面布置见图 1。
表2 表面沉降板埋设仪器表
监测断面类型 监测项目组合
A 路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+位移边桩
B 路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+坡脚沉降板+测斜管+位移边桩
C 路肩沉降板(两侧)+路中沉降板+路中沉降板+坡脚沉降板+测斜管+空隙水压力计+分层沉降标+位移边桩
图1 软土路基监测横断面
袋装砂井自 2010 年 9 月开始施工，同时根据设计提供的监控断面进行监测。观测频率视不同时期而定,其中填土每填筑一层观测 1 次,两次填筑间隔时间较长时,每 3d 至少观测 1 次;预压期第 1 个月隔日观测 1 次; 预压期第 1 个月后至第三个月每周观测 1次;预压期第三个月之后至预压期结束每半月观测1次。按设计布置的监控断面见表3：
表3 监控断面一览表
桩号 软基处理方法 填土高度(m) 预估沉降量（mm）
K2+475 袋装砂井+却载预压 4.5 1050
K4+018 袋装砂井+却载预压 3.7 1020
K4+230 预制管桩+袋装砂井 5.2 315
K4+860 袋装砂井+水泥搅拌桩 4.6 530
3.1 沉降观测
从表面沉降随时间变化曲线来看，K2+475为代表断面（见图2，），在开始填土后，沉降曲线迅速增长，在等载预压三个月后，基本已经达到沉降稳定。在等载预压 6 个月后，已基本能满足设计要求的卸载沉降量值。总的沉降量与设计的预估沉降量稍小。可见袋装砂井+堆载预压施工，对于工期要求不高的路段，是可行的。
图2 K2+475断面时间-荷载-沉降曲线表
3.2水平位移观测
根据我们布设的测斜管测得的水平位移来看，在袋装砂井施工准备阶段，即铺设砂垫层施工的时候，各个测斜管均有向外侧挤出变形，水平位移值在 20mm 左右，袋装砂井施工后，各个测斜管均有向内的收缩变形。在填土过程中，随着荷载的加载过程中，都有一个向外的挤出变形值，加载稳定期间，随后有一个较快的向内收缩位移。观测值均小于 20mm，表明施工过程中，边坡是稳定的。
4结束语
通过本文研究分析可知：袋装砂井+堆载预压法，适用于饱和软土、吹填土、松散粉土以及新近沉积土施工的地基处理，对存在连续薄砂层的地基处理效果更好。袋装砂井+预制管桩法，适用于软土特别深厚的软土地基、并对地基承载力要求较高的工程。袋装砂井+水泥搅拌桩处理，适用于软土较深厚，对地基局部承载力要求较高的路段。三种地基处理方法对于处理不同路段的软土路基，经施工检验，沉降及位移均在设计范围内，地基承载力均满足设计要求。
参考文献：
[1]顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊，汪时敏.地基与基础(第三版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[2] 李广信.高等土力学[M].北京：清华大学出版社，2004.
[3] 邱发兴，地基沉降变形计算[M].成都：四川大学出版社，2007.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
