2B311050 特殊路基施工技術(shù)

　　一、軟土的工程特性

　　淤泥、淤泥質(zhì)土及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的一般黏性土統(tǒng)稱(chēng)為軟土。大部分軟土的天然含水量30%一70%，孔隙比1.0～1.9，滲透系數(shù)為10-8～10-7cm/s，壓縮性系數(shù)為0.005~0.02，抗剪強(qiáng)度低（快剪粘聚力在10kPa左右，快剪內(nèi)摩擦角0～50），具有觸變性，流變性顯著。對(duì)于高速公路，標(biāo)準(zhǔn)貫擊次數(shù)小于4，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度小于50kPa，含水量大于50%的黏性土和標(biāo)準(zhǔn)貫擊次數(shù)小于4，含水量大于30%的砂性土統(tǒng)稱(chēng)為軟上。修建在軟土地區(qū)的路基時(shí)，主要的問(wèn)題是路堤填筑荷載引起軟基滑動(dòng)破壞的穩(wěn)定問(wèn)題和量大且時(shí)間長(zhǎng)的沉降。

　　二、軟土地基處理施工技術(shù)

　　1.基底開(kāi)挖換土施工方法

　?。?）開(kāi)挖方式

　　基底開(kāi)挖同魚(yú)塘清淤相似，深度在2m以?xún)?nèi)可用推土機(jī)、挖掘機(jī)或人工直接清除至路基范圍以外堆放或運(yùn)至取土坑還田；深度超過(guò)2m時(shí)，要由端部向中央，分層挖除，并修筑臨時(shí)運(yùn)輸便道，由汽車(chē)運(yùn)載出坑。

　　軟土在路基坡腳范圍以?xún)?nèi)應(yīng)全部清除。邊部挖成臺(tái)階狀再回填；路基穿過(guò)沼澤地只需要清除路基坡腳（含護(hù)坡道）范圍以?xún)?nèi)的軟土。護(hù)坡道以外，對(duì)于小滑塌的軟土，可挖成1：1～1：2的坡度，對(duì)于泥沼地區(qū)的淤泥質(zhì)高壓縮性軟土可將護(hù)坡道加寬加高至沼澤地相平或高出。

　?。?）泥沼基底的換填

　　1）在第一類(lèi)泥沼地區(qū)，路堤高度小于3m時(shí)，應(yīng)采取部分挖填的方法，換填深度一般超過(guò)2m，橫向換填底寬應(yīng)等于路基面寬；路堤高度大于3m時(shí)，一般不予挖除；當(dāng)淤泥表面干裂時(shí)，可采用齒墻式的路堤斷面，即挖除路堤基底兩側(cè)的淤泥（每邊可挖3m寬），換填良好的土質(zhì)；淤底橫向坡度陡于l：10時(shí)，應(yīng)進(jìn)行整平處理。

　　2）在第二類(lèi)泥沼地區(qū)，泥沼深度小于3m時(shí)，不論路堤高度多少，均應(yīng)將泥沼全部挖除，換填滲水土，使路堤落到沼底。為便于泥炭的擠出，表層植物覆蓋層要鏟除，在路堤兩側(cè)開(kāi)挖泥炭接收溝；泥沼深度大于3m時(shí)，應(yīng)考慮部分換填和采取路堤兩側(cè)增建反壓護(hù)道的措施換填深度不得小于3m；沼底橫向坡度陡于l：15時(shí)，應(yīng)進(jìn)行整平處理。

　　3）在第三類(lèi)泥沼地區(qū)，不論泥沼多深，路堤均應(yīng)落到實(shí)底上，或?qū)⒛嗵科ね诔?，拋填片石沉落到沼底。路堤水下部分的邊坡根?jù)換填的土質(zhì)種類(lèi)及泥沼水中的深度而定；沼底橫向坡度陡于l：20時(shí)，應(yīng)進(jìn)行楚平處理。

　?。?）填筑及壓實(shí)

　　1）軟基在開(kāi)挖時(shí)要注意解決滲水或雨水兩個(gè)問(wèn)題，可采用邊挖邊填，也可全部或局部清除后進(jìn)行全部或局部回填，盡可能換填滲水性材料，并注意及時(shí)抽水。

　　2）碎石土及粉煤灰等工業(yè)廢渣常作為換填材料，如果當(dāng)?shù)貤l件許可，可用這些填料回填至原地面或沼澤面。壓實(shí)時(shí)，由于非土方填料分層厚度不宜小，為達(dá)到較好的壓實(shí)效果，常采用振動(dòng)壓路機(jī)和重型靜力壓路機(jī)（三輪壓路機(jī)12~15t）。

　　3）如果路基與兩側(cè)沼澤完全隔離，就可按照一般路堤填筑方式進(jìn)行填筑，分層碾壓時(shí)控制好含水量、碾壓遍數(shù)、碾壓方式及路堤邊坡、護(hù)坡道的密實(shí)程度，要做好泥沼與路堤之間的邊溝的排水，保證路堤不受水毀，不受凍害。

　　4）路堤與兩側(cè)沼澤不能完全隔離，在清除路基底部軟土后，如滲透性良好的土源缺乏，可在路堤底面用砂石料設(shè)置透水性路堤。

　　5）路堤兩側(cè)設(shè)立全鋪式（塊石、片石漿砌護(hù)坡）護(hù)坡或護(hù)面墻（擋土墻式護(hù)坡）時(shí)，砌石應(yīng)用當(dāng)?shù)夭灰罪L(fēng)化開(kāi)山片石，用5號(hào)砂漿砌筑，墻基應(yīng)埋人非軟基土中0.50～1.20m左右，砌筑護(hù)坡時(shí)應(yīng)夯實(shí)坡面，擋墻墻后應(yīng)填筑開(kāi)山石塊并夯實(shí)。護(hù)面墻應(yīng)在路堤壓實(shí)穩(wěn)定后再開(kāi)挖砌筑。

　　2.砂墊層

　　在軟土層頂面鋪砂墊層，主要起淺層水平排水作用，使軟土中的水分在路堤自重的壓力作用下，加速沉降發(fā)展，縮短固結(jié)時(shí)間。但對(duì)基底應(yīng)力分布和沉降量的大小無(wú)顯著影響。適用于路堤高度小于兩倍極限高度（在天然軟土地基上，基底不作特殊加固處理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度），軟土層及其硬殼較薄，或軟土表面滲透性很低的硬殼等情況。亦適用于軟土層稍厚但具有雙面排水條件的地基。其形式有排水砂墊層、換土砂墊層、砂墊層和土工布混合使用等形式。

　　3.反壓護(hù)道

　　在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道，以改善路堤荷載方式來(lái)增加抗滑力的方法，使路堤下的軟基向兩側(cè)隆起的趨勢(shì)得到平衡，從而保證路堤的穩(wěn)定性。適用于路堤高度不大于1.5～2倍的極限高度，非耕作區(qū)和取土不太困難的地區(qū)。

　　4.土工聚合物處治

　　土工布鋪設(shè)于路堤底部，在路基自重作用下受拉產(chǎn)生抗滑力矩，提高路基穩(wěn)定性。土工布在軟土地基加固中的作用包括排水、隔離、應(yīng)力分散和加筋補(bǔ)強(qiáng)。土工布連接一般采用搭接法或縫接法。目前縫接法有一般縫法、丁縫法和蝶形法。

　　土工格柵加固土的機(jī)理存在于格柵與土的相互作用之中。一般可歸納為格柵表面與土的摩擦作用；格柵孔眼對(duì)土的鎖定作用和格柵肋的被動(dòng)抗阻作用。三種作用均能充分約束土的顆粒側(cè)向位移，從而大大地增加了土體的自身穩(wěn)定性，對(duì)土的加固效果明顯高于其他土工織物。

　　5.拋石擠淤法

　　在路基底部拋投一定數(shù)量片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基的強(qiáng)度。這種方法施工簡(jiǎn)單、迅速、方便。適用常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動(dòng)狀態(tài)，厚度較薄，表層無(wú)硬殼，片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為3—4m的軟土；在特別軟弱的地面上施工由于機(jī)械無(wú)法進(jìn)入，或是表面存在大量積水無(wú)法排除時(shí)；適用于石料豐富、運(yùn)距較短的情況。

　　拋投片石的大小，隨泥炭或軟土的稠度而定。拋投順序，應(yīng)先從路堤中部開(kāi)始，中部

　　向前突進(jìn)后再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展，以使淤泥向兩旁擠出。當(dāng)軟土或泥沼底面有較大的橫坡

　　時(shí)，拋石應(yīng)從高的一側(cè)向低的一側(cè)擴(kuò)展，并在低的一側(cè)多拋填一些。

　　6.爆破排淤法

　　將炸藥放在軟土或泥沼中爆炸，利用爆炸時(shí)的張力作用，把淤泥或泥沼揚(yáng)棄，然后回填強(qiáng)度較高的滲水性土壤，如砂礫、碎石等。爆破排淤是換土的一種施工方法，較一般方法換填深度大、工效較高，軟土、泥沼均可采用。

　　爆破排淤分為兩種，一種方法是先在原地面上填筑低于極限高度的路堤，再在基底下爆破，適用于稠度較大的軟土或泥沼。另一種方法是先爆后填，適用于稠度較小，回淤較慢的軟土。

　　7.堆載預(yù)壓法

　　在軟基上修筑路堤，通過(guò)填土堆載預(yù)壓，使地基土壓密、沉降、固結(jié)，從而提高地基強(qiáng)度，減少路堤建成后的沉降量。堆載預(yù)壓法對(duì)各類(lèi)軟弱地基均有效；使用材料、機(jī)具簡(jiǎn)單，施工操作方便。但堆載預(yù)壓需要一定的時(shí)間，適合工期要求不緊的項(xiàng)目。對(duì)于深厚的飽和軟土，排水固結(jié)所需要的時(shí)間很長(zhǎng)，同時(shí)需要大量的堆載材料，在使用上會(huì)受限。

　　其方式有超載預(yù)壓（進(jìn)行預(yù)壓的荷載超過(guò)設(shè)計(jì)的道路工程荷載）和等載預(yù)壓（預(yù)壓荷載等于道路工程荷載）兩種。