高速公路软土地基处理设计的探讨.doc

1、高速公路软土地基处理设计的探讨摘要： 如果高速公路的地基过于复杂或地基的允许承载力非常小，则必须对路基进行稳定性分析和沉降量的计算，从而保证拥有足够的地基承载能力。关键词：高速公路；软土地基 中图分类号：U415 文献标识码:A 1 引言由于我国目前高速公路的快速发展，公路运输已经一跃而成我国最主要的运输渠道。由于高速公路车辆的运行速度较快，运输能力大，且能够在很大程度上减少货物损耗，因此，我国目前把高速公路作为公路发展的主要战略目标。我国幅员辽阔，软土地基的分布也非常广泛，在软土地基上修建高速公路需要耗费大量资金来进行地基处理，并且软土地基的处理效果直接对高速公路的质量起着至关重要的作用。所

2、谓的软土，就是指压缩性比较高强度比较低的软弱土。若不经过处理，直接在软土地基上修建路基经常会导致产生过大的沉降或路基的失稳，从而导致公路被严重破坏或丧失正常的使用功能。 2 地质特征及软土地基分析 以国家高速公路网夏成线厦门（海沧）至漳州（天宝）高速公路漳州段局部软土地基段为例，该段的软土大部分分布在地表 2 米以下位置，横断面为梯形，恒载与活载为 10.36 米，此断面的地质构成为：4.0 米厚的低液限粘土，为硬塑状；6.8 米厚的有机质低液限粉土，有一层硬壳在软土上，与公路路基反压护道的作用是相同的，为了充分做好这一段路堤的稳定性分析，采用了以下两种不同的方法进行分析：一种是路基边坡稳定分

3、析法；另一种是采用地基允许承载力特征值的分析方法。由于此段的地基允许承载力特征值比附加应力小，所以进行路基边坡稳定性分析，从而确定路基的边坡是否足够的稳定，采用上海地基规范确定稳定安全系数，理正进行分析。 3 常用的软土处理方法 如需将高速公路修筑在软土地基上，路堤的变形和稳定是首先要解决的问题，在路堤设计中进行稳定性分析是的重要的，只有首先确保路堤足够的稳定才能进行下一步的变形分析。在实际的工程项目当中，确保路堤的稳定性较为简单，然而高速公路所要求的不仅仅是路堤的稳定性，同时也必须最大限度的降低沉降量，尤其需要注意额是相邻路基之间的沉降差以及不均匀沉降等。较为常见的软土地基主要有以下几种：杂

4、填土、软粘土、饱和松散砂土、冲填土湿陷性黄土、泥炭土山区地基土岩溶和膨胀土含有有机质土。在实际当中各种软土的情况差异性都非常大，地质状况的差异也较复杂，因此若需要在软土地基上修筑高速公路，我们必须对软土软土地区的工程地质条件进行详细的勘察和仔细的分析，对其所具有的物理力学指标进行正确的评价，结合实际情况，作出最佳方案。 软土地基其实和其他的地基处理并没有多大的差异，通常情况下可以采用以下几种常用的方法对软土地基进行处理： 采用固化措施，使地基的刚度加大。采用水泥以及石灰等胶性材料，使土壤的三项比例在一定程度上得到改善，从而改变其物理力学指标，增强自身的抗变形能力和强度，水泥粉喷桩、石灰桩和水泥

5、搅拌桩均是采用这种原理来加强软土地基的强度。 挤密桩法挤。密桩法顾名思义，就是在地基中使用大量的大直径的灌注桩，利用桩身的挤土作用，使土颗粒之间的空隙变小，从而提高其承载能力。 排水固结法排水。固结法是指运用相关的技术手段使软土地基的排水能力得到加强，使土体内的孔隙水能够迅速有效的排出土体，逐渐增大孔隙水的压力，增大孔隙水压力的方法往往是利用自身重力作用或增大外部荷载，并且采用的是缓慢加压的方式，使土体能将内部的孔隙水有效的排出去，从而加快土体的固结。增大地基的强度，使地基的沉降减小，排水固结法主要有以下几种方式：降水预压法、真空排水预压法、袋装砂井法、砂井堆裁预压法。 改变土体的三相比例，从

6、而使处理后的软土地基可以尽快的和外部荷载相适应。 4 提供附加结构物支持 1，木板桩。利用捆绑在一起的木板桩来对路基填方侧边进行支护，进而使地基土的承载能力，同时也可以使路基侧边的变形位移降低。但是采用这种方法必须要加强木板状的抗腐蚀能力，另一方面木板桩也有可能会对路基地下的土层造成不可预知的扰动，从而使地基土的情况变得更加复杂。 2，路基支持桩。如果路基支撑桩上部设计有承筏的，则可以承受部分或者全部荷载；若没有设计承筏（独立支持桩）则可以利用土工布或者拱作用来使承载力得到提高并降低沉降量，尤其是在靠近桥台的条件下，这种方法会取得非常明显的效果，能够有效的降低沉降量。 软基处理深度及方式的选择

7、 软土地基处理不管是采用何种方案，在原理上都要求必须穿越软土层，但在考虑深度的时候，应将下列因素组合起来，综合考虑，找出最佳方案。 处理部位。 暗构造物地基在施工完成之后，一般情况下是不允许产生过大的地基变形，所以通常情况下暗构造物的地基是优先考虑复合地基的处理方案。若是选择固结排水的方案，也必须在预压稳定之后才能进行施工。如若按照这种方案进行施工作业，就算工期能够允许，也不能在已施工完成的路基上大量开槽。在对小构造物的符合地基进行处理的时候，必须把握住基础埋置深度，尽量避免后期挖桩的可能。 桥头路基。桥头路基多采用复合地基处理方案理论上采用固结排水方案处理桥头软土地基是可行的，但存在一些问题

8、：如固结排水方案不能改变地基土的抗剪能力，由于瞬时沉降大，对桥梁桩基墩台产生较大推力，往往使其位置发生偏移；又如固结排水方案需配合堆载预压才能发挥其效果，所需预压时间较长等等 因此，采用固结排水方案处理桥头地基需按以下工序组织实施：软基处理后，以适当的填筑速率填土并预压，至预压稳定后开挖施工桩基及墩台，桩基及墩台施工完成后，再重新填筑路基 实际工程中，由于各方面原因，基本上不可能按此工序进行施工 为解决上述矛盾，许多项目也采用固结排水结合真空联合堆载预压处理桥头地基，效果较好，但造价较高。 地质条件 在软土地层当中往往存在着砂层，其有利于排水，但是竖向排水体往往不是很顺畅，并且由于施工荷载的存

9、在导致土体扰动，使土体的物理力学指标发生很大的变化，通常情况之下可以采取砂垫层结合堆载预压有很好的效果。 软土硬壳层效应。硬壳层软土地基是由软土层和其上的硬壳层共同组成的一种双层结构土体，硬壳层依然是粘弹塑性体，如果荷载增大，这种效应对路堤填土可以起到支撑应力滞后反压护道的作用。有以上分析可以得出，硬壳层可以有效的保护路基的稳定性对路基的稳定是有利的，所以荷载小于临界荷载时，可以不进行地基处理。 结语 设计修筑在软土地基上的高速公路时，不仅要依据国家相关的规范仔细地勘察地质条件并进行相关的计算之外，还必须合理安排工期、选择适当的路基高度以及控制路床标高，然而在修筑高速公路的路基时，往往工期较紧， 没有足够的预压时间，因此采用超载预压的方式对缩短预压时间有着很好的作用。软土地基的处理质量直接制约着高速公路的使用寿命，因此合理处理软土地基非常的重要。 参考文献：1 潘玉利畅路面管理系统原理,北京： 人民交通出版社，2 赵国峰路面预防性养护 科技情报开发与经济，7（） 3 刘宇，丛晓丽.东北地区多年冻土区高速公路路基相关技术研究J.黑龙江交通科技.20114 林才奎，张羽，何结兵，等.CFG 桩复合地基垫层作用机理和设计研究J.交通科技， 2004（6）