论文部分内容阅读
摘要：本文首先介绍了软土路基及其特点，然后分析了市政道路施工中软土路基的处理原则和市政道路软土路基处理前的准备，最后探讨了市政道路软土路基施工技术。
关键词：市政道路；软土路基；特点；处理原则；施工技术
中图分类号：TU99文献标识码： A
1软土路基及其特点
软土路基是指市政道路穿过各种类型软土区域修建的路基。软土一般是指在静水或缓慢流水环境中沉积而成的、天然含水量大、压缩性高、承载力低、透水差的一种软塑-流塑状态的饱和黏性土层。它主要包括内陆湖塘盆地、江河海洋沿岸和山间洼地沉积的各种淤泥和淤泥质黏性土。软土常因生物化学作用含有较多的有机质、天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0。当天然孔隙比大于1.5时，称为淤泥；当天然孔隙比大于1.0而小于1.5时，称为淤泥质土。
市政道路软土路基在进行使用的过程中具有以下几方面特点。第一，市政道路软土路基软土容易下陷，造成道路出现沉降，导致路面出现开裂破坏，造成结构物无法正常衔接。市政道路软土路基沉降变形是当前市政道路建设过程中的常见问题，对市政道路建设具有非常重要的影响。第二，市政道路软土路基软土活性较高，稳定性较差。市政道路软土路基这软土局部或整体剪切力很容易受到外部作用力的改变而变化，导致形成塌方、不稳、破坏等状况。在进行软土路基处理的过程中，软土自身很容易松动，造成路面开裂，结构物衔接出现沉降差异。第三，软土具有明显的结构性和流变性，整体灵敏度高于4，一般经过外界扰动后很容易造成抗剪强度衰弱。
2市政道路施工中软土路基的处理原则
对于新的工程建设，首先应当考虑的是利用天然地基。对于淤泥质土，要利用其上部较好的土层作地基持力层，如果上部土层较薄，则要注意避免施工过程中对淤泥质土的影响；对于性能较稳定的工业废料和杂填建筑垃圾，若其具有良好的密实度和均匀性，则可使用其作为地基。如果地基无法满足施工要求，则应进行处理，根据软土路基的土质情况和施工实际情况，主要从以下几点对软土路基进行改善：(1)提高土质的抗剪强度，确保地基稳定；(2)改善地基的透水特性，减少水渗漏，防止由于渗流造成地基破坏；(3)降低土的压缩性能，确保地基沉降量在允许的范围内；(4)减少或消除土的涨缩性和沉陷性造成的地基变形，保证构造物的正常使用；(5)改善土的动力性能，避免由于土的震动液化而使地基丧失稳定性。
3市政道路软土路基处理前的准备
3.1勘察
勘察软土路基主要应从以下几个方面入手：首先应进行地面测绘调查，分析软土路基分布区域的地形地貌，并分析软土路基地层性质、深度、分布范围以及成因。其次是选择合理的勘察手段与勘察点在设置勘察点时，应参考软土层成因和地基所处区域地形；在设定勘察深度时，则应参考软土路基性质以及建筑物地基设计要求。此外，常用的勘察手段还包括室内土工试验、钻探式勘察以及原位测试等。最后是评价软土路基，即在参考勘察所得数据的前提下，通过地区经验系数与一维固沉降计算模式相结合的方式对软土路基在承载能力、灵敏度以及均匀性等沉降性能方面进行计算。
3.2选择方案
参考勘察所得资料数据来选择合理的处理方案，并对比各类加固处理技术之间的优劣，亦可多方案组合在选择处理方案时，不仅应考虑效果因素，还应评估后期材料、工期、环节、机械以及施工技术等各类因素影响。
3.3实验性施工
所谓实验性施工是指选取有代表性的、实际的现场区域进行既定方案的施工试验，以此来对施工效果进行检查，并确认其是否符合实验室预期数据。通过对比实验数据与理想数据之间的差异分析施工中可能存在的问题，加以优化，确保正式施工的顺利进行。
4市政道路软土路基施工技术
4.1 换土垫层法
4.1.1 砂砾垫层
当高度小于极限高度的2倍、软土层较薄或雨季施工时，采用砂砾(砂) 垫层，使填土与基底之间设一排水层，从而使路基在受到填土荷载后，迅速地将软弱路基土中的孔隙水排出，加快固结速度，提高路基的承载力，减少沉降，防止地基局部剪切变形。
4.1.2 换填法
在软土厚度不大于2m时，利用透水性材料进行置换填土，可降低压缩性， 提高承载力，提高抗剪强度，减少沉降量，改善动力特性，加速土层的排水固结。
4.2市政道路软土地基表层施工工艺
由于软土地基结构稳定性差，需要对其表层做排水、铺设或是增添材料等处理，以提升其表面强度，来满足路桥机械施工的需求。具体的表层施工工艺有：
4.2.1表层排水法
对于自然土质比较好但含水量过大的地基，進行填土前，应开挖一些铺设有反滤层保护下的多孔排水管和宽度为 0.5m、深度约0.5-1m 的地表沟槽进行排水，以降低地基含水量，确保施工设备可以正常通行，在此过程中，沟槽的布置应顺着地表本身的自然坡度，且相互间隔越小越能增强沟槽排水量，在填土之前应往沟槽内加透水性强的碳砂砾或碎石使其变成盲沟，填土沉降时注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨碍整体排水。沟槽的构造尺寸一般取宽0.5m，深 0.5～1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾） 回填成为盲沟。沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤材料加以保护。
4.2.2铺垫材料法
对于土层不均匀的软土地基来说，因其有出现局部不均匀沉降以及侧向变位的可能性，所以有必要在地基上铺垫一些化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等材料，利用所铺垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位失稳，保证施工机械的正常安全通行。4.2.3添加剂法
对于表层为粘性土的软土地基，可以向其中添加生石灰、熟石灰、水泥等添加剂，以起到降低地基含水率、增强土壤的固结程度，改善粘土性质，提高土体稳定性的作用，同时改善地基的压缩性能和强度特性，确保大型施工机械正常安全通行。
4.2.4砂垫层工艺
对于含水量大而软土层非常薄的软土地基，其上层可以铺设一层厚度为 0.5-1.2m的砂垫层，这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层的作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。
在具体施工时需注意：在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，所以常与表层排水或铺垫材料等法并用。砂垫层施工时应设放样板，以保证粉土铺洒均匀。
4.3市政道路软土地基沉降处理措施
地基沉降是软土地基工程施工期常见的问题，也是对市政道路整体结构的稳定性、可靠性、安全性破坏力很强的因素。在市政道路的施工阶段，相关单位可以在结合工程实际情况，通过加载预压、铺垫，砂井排水、塑料排水带排水等工艺对地基沉降现象做出相应处理。
4.3.1加载预压法
加载预压法促进软土地基的沉降，增加了地基的强度，防止填土路面沉降被破坏。地基固结沉降的方法主要是减少间隙水压提高效应力法和地基增加总压法。减少间隙水压提高效应力法是依靠大气的压力加载促进固结大气压加载法，地基增加总压法是利用填土荷载式填土加载法。降低地下水法适用在上部和中间有砂层的地基，要在施工区间打入钢板来围护，这样能降低地下水位，同时也不会影响周围的环境。填土加载法和自沉时间、载荷重量都是有必然联系的，其目的是路面铺装完残余的沉降量得到控制，当难以保证地基稳定和加载重量过大的时候应该考虑与缓速加载法结合使用。
4.3.2砂井排水
砂井排水主要是确定砂井的位置间距和砂井的直径。井距常用范围为2-4m，一般砂井直径为0.2-0.3m，平面上呈矩形或梅花形布置。为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。注意事项：查看是否有砂层存在；防止扰动四周土。
在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。一般的沉入深度为15～20m。
4.3.3塑料排水带排水
塑料排水带排水滤水性好，排水畅通，排水效果有保证。施工快、工期短，每台插板机每日可插板15000m以上，造价比砂井低。可在超软土路基上进行插板施工。但是塑料排水带在空气中易老化，施工时应严格按照设计要求进行施工。塑料排水板在施工过程中应保证板不扭曲、还要保证透水层没有被污染的同时透水膜不损坏；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。
5结语
随着我国路桥事业的发展，软土地基处理不当的危害越来越明显了，如果不及时处理或处理不当，会造成道路沉降不均匀，甚至损坏整个路基的现象。目前我国软土地基处理还是一个比较难的工程问题，还要在很长的一段时间内摸索和研究，克服建设、设计、科研等相互脱节的通病，提出更好的处理措施，提高公路的稳定性和安全性，减少工程事故的发生。
参考文献
[1]施洲辉，吴维，龙振华.浅谈建筑工程中常用软弱地基处理措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2013(15)
[2]陈祥，金伟江.浅议我国道路桥梁建筑施工中软弱地基处理的处理方法[J].科技信息，2009(15).
[3]韩玉馨，侯京忠.分析在道路桥梁施工中如何处理软弱地基[J].门窗，2012(20).
关键词：市政道路；软土路基；特点；处理原则；施工技术
中图分类号：TU99文献标识码： A
1软土路基及其特点
软土路基是指市政道路穿过各种类型软土区域修建的路基。软土一般是指在静水或缓慢流水环境中沉积而成的、天然含水量大、压缩性高、承载力低、透水差的一种软塑-流塑状态的饱和黏性土层。它主要包括内陆湖塘盆地、江河海洋沿岸和山间洼地沉积的各种淤泥和淤泥质黏性土。软土常因生物化学作用含有较多的有机质、天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0。当天然孔隙比大于1.5时，称为淤泥；当天然孔隙比大于1.0而小于1.5时，称为淤泥质土。
市政道路软土路基在进行使用的过程中具有以下几方面特点。第一，市政道路软土路基软土容易下陷，造成道路出现沉降，导致路面出现开裂破坏，造成结构物无法正常衔接。市政道路软土路基沉降变形是当前市政道路建设过程中的常见问题，对市政道路建设具有非常重要的影响。第二，市政道路软土路基软土活性较高，稳定性较差。市政道路软土路基这软土局部或整体剪切力很容易受到外部作用力的改变而变化，导致形成塌方、不稳、破坏等状况。在进行软土路基处理的过程中，软土自身很容易松动，造成路面开裂，结构物衔接出现沉降差异。第三，软土具有明显的结构性和流变性，整体灵敏度高于4，一般经过外界扰动后很容易造成抗剪强度衰弱。
2市政道路施工中软土路基的处理原则
对于新的工程建设，首先应当考虑的是利用天然地基。对于淤泥质土，要利用其上部较好的土层作地基持力层，如果上部土层较薄，则要注意避免施工过程中对淤泥质土的影响；对于性能较稳定的工业废料和杂填建筑垃圾，若其具有良好的密实度和均匀性，则可使用其作为地基。如果地基无法满足施工要求，则应进行处理，根据软土路基的土质情况和施工实际情况，主要从以下几点对软土路基进行改善：(1)提高土质的抗剪强度，确保地基稳定；(2)改善地基的透水特性，减少水渗漏，防止由于渗流造成地基破坏；(3)降低土的压缩性能，确保地基沉降量在允许的范围内；(4)减少或消除土的涨缩性和沉陷性造成的地基变形，保证构造物的正常使用；(5)改善土的动力性能，避免由于土的震动液化而使地基丧失稳定性。
3市政道路软土路基处理前的准备
3.1勘察
勘察软土路基主要应从以下几个方面入手：首先应进行地面测绘调查，分析软土路基分布区域的地形地貌，并分析软土路基地层性质、深度、分布范围以及成因。其次是选择合理的勘察手段与勘察点在设置勘察点时，应参考软土层成因和地基所处区域地形；在设定勘察深度时，则应参考软土路基性质以及建筑物地基设计要求。此外，常用的勘察手段还包括室内土工试验、钻探式勘察以及原位测试等。最后是评价软土路基，即在参考勘察所得数据的前提下，通过地区经验系数与一维固沉降计算模式相结合的方式对软土路基在承载能力、灵敏度以及均匀性等沉降性能方面进行计算。
3.2选择方案
参考勘察所得资料数据来选择合理的处理方案，并对比各类加固处理技术之间的优劣，亦可多方案组合在选择处理方案时，不仅应考虑效果因素，还应评估后期材料、工期、环节、机械以及施工技术等各类因素影响。
3.3实验性施工
所谓实验性施工是指选取有代表性的、实际的现场区域进行既定方案的施工试验，以此来对施工效果进行检查，并确认其是否符合实验室预期数据。通过对比实验数据与理想数据之间的差异分析施工中可能存在的问题，加以优化，确保正式施工的顺利进行。
4市政道路软土路基施工技术
4.1 换土垫层法
4.1.1 砂砾垫层
当高度小于极限高度的2倍、软土层较薄或雨季施工时，采用砂砾(砂) 垫层，使填土与基底之间设一排水层，从而使路基在受到填土荷载后，迅速地将软弱路基土中的孔隙水排出，加快固结速度，提高路基的承载力，减少沉降，防止地基局部剪切变形。
4.1.2 换填法
在软土厚度不大于2m时，利用透水性材料进行置换填土，可降低压缩性， 提高承载力，提高抗剪强度，减少沉降量，改善动力特性，加速土层的排水固结。
4.2市政道路软土地基表层施工工艺
由于软土地基结构稳定性差，需要对其表层做排水、铺设或是增添材料等处理，以提升其表面强度，来满足路桥机械施工的需求。具体的表层施工工艺有：
4.2.1表层排水法
对于自然土质比较好但含水量过大的地基，進行填土前，应开挖一些铺设有反滤层保护下的多孔排水管和宽度为 0.5m、深度约0.5-1m 的地表沟槽进行排水，以降低地基含水量，确保施工设备可以正常通行，在此过程中，沟槽的布置应顺着地表本身的自然坡度，且相互间隔越小越能增强沟槽排水量，在填土之前应往沟槽内加透水性强的碳砂砾或碎石使其变成盲沟，填土沉降时注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨碍整体排水。沟槽的构造尺寸一般取宽0.5m，深 0.5～1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾） 回填成为盲沟。沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤材料加以保护。
4.2.2铺垫材料法
对于土层不均匀的软土地基来说，因其有出现局部不均匀沉降以及侧向变位的可能性，所以有必要在地基上铺垫一些化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等材料，利用所铺垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位失稳，保证施工机械的正常安全通行。4.2.3添加剂法
对于表层为粘性土的软土地基，可以向其中添加生石灰、熟石灰、水泥等添加剂，以起到降低地基含水率、增强土壤的固结程度，改善粘土性质，提高土体稳定性的作用，同时改善地基的压缩性能和强度特性，确保大型施工机械正常安全通行。
4.2.4砂垫层工艺
对于含水量大而软土层非常薄的软土地基，其上层可以铺设一层厚度为 0.5-1.2m的砂垫层，这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层的作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。
在具体施工时需注意：在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，所以常与表层排水或铺垫材料等法并用。砂垫层施工时应设放样板，以保证粉土铺洒均匀。
4.3市政道路软土地基沉降处理措施
地基沉降是软土地基工程施工期常见的问题，也是对市政道路整体结构的稳定性、可靠性、安全性破坏力很强的因素。在市政道路的施工阶段，相关单位可以在结合工程实际情况，通过加载预压、铺垫，砂井排水、塑料排水带排水等工艺对地基沉降现象做出相应处理。
4.3.1加载预压法
加载预压法促进软土地基的沉降，增加了地基的强度，防止填土路面沉降被破坏。地基固结沉降的方法主要是减少间隙水压提高效应力法和地基增加总压法。减少间隙水压提高效应力法是依靠大气的压力加载促进固结大气压加载法，地基增加总压法是利用填土荷载式填土加载法。降低地下水法适用在上部和中间有砂层的地基，要在施工区间打入钢板来围护，这样能降低地下水位，同时也不会影响周围的环境。填土加载法和自沉时间、载荷重量都是有必然联系的，其目的是路面铺装完残余的沉降量得到控制，当难以保证地基稳定和加载重量过大的时候应该考虑与缓速加载法结合使用。
4.3.2砂井排水
砂井排水主要是确定砂井的位置间距和砂井的直径。井距常用范围为2-4m，一般砂井直径为0.2-0.3m，平面上呈矩形或梅花形布置。为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。注意事项：查看是否有砂层存在；防止扰动四周土。
在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。一般的沉入深度为15～20m。
4.3.3塑料排水带排水
塑料排水带排水滤水性好，排水畅通，排水效果有保证。施工快、工期短，每台插板机每日可插板15000m以上，造价比砂井低。可在超软土路基上进行插板施工。但是塑料排水带在空气中易老化，施工时应严格按照设计要求进行施工。塑料排水板在施工过程中应保证板不扭曲、还要保证透水层没有被污染的同时透水膜不损坏；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。
5结语
随着我国路桥事业的发展，软土地基处理不当的危害越来越明显了，如果不及时处理或处理不当，会造成道路沉降不均匀，甚至损坏整个路基的现象。目前我国软土地基处理还是一个比较难的工程问题，还要在很长的一段时间内摸索和研究，克服建设、设计、科研等相互脱节的通病，提出更好的处理措施，提高公路的稳定性和安全性，减少工程事故的发生。
参考文献
[1]施洲辉，吴维，龙振华.浅谈建筑工程中常用软弱地基处理措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2013(15)
[2]陈祥，金伟江.浅议我国道路桥梁建筑施工中软弱地基处理的处理方法[J].科技信息，2009(15).
[3]韩玉馨，侯京忠.分析在道路桥梁施工中如何处理软弱地基[J].门窗，2012(20).