珠江三角洲高速公路軟土特征及處理方法
發布時間：2010-01-14 共2頁
4 軟土處理方法
軟土地基的處理方法較多，目前珠江三角洲高速公路軟土地基的常見處理方法主要有以下幾種。
4、1堆載預壓法
該法是在工程建設之前用大于或等于設計荷載的填土荷載，促使地基提前固結沉降以提高地基的強度。當強度指標達到設計要求數值后，缺陷去荷載，修筑公路路面。經過堆壓預處理后，地基一般不會再產生大的固結沉降。堆載物一般用填土或砂石等散粒材料。施工填筑時采用分層分級施加荷載，從而控制加荷速率、避免地基發生破壞，達到地基強度慢慢提高的效果。該法施工簡單，不需要特殊的施工機械和材料，但軟土的排水固結時間較長，因此工期一般較長。公路工程上常先期對路基進行堆載預壓，再利用修筑橋梁的時間使其慢慢固結。如施工時間允許，可單位使用；如工期緊，可結合其它方法一起使用。佛開高速公路在軟土厚度大于13m時，均采用超載預壓，以減少固結沉降，超載預壓高分0.3m和0.6m兩級。
4、2反壓護道法
該法是指在公路主路堤兩側，填筑一定寬度和高度的護道，以期達到路堤穩定的一種方法，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑彎矩能克服滑動彎矩。其設計一般采用“費蘭紐斯法”找出最危險的圓弧，再用分條法進行穩定驗算。反壓護道的寬度一般是滑動弧終點達到哪里就壓到哪里。其高度一般為路堤填土高度的1/3-1/2。這種方法處理軟土地基，對解決路基穩定是有效的。該法不需控制填土速率，可以機械化快速完成路基填筑，但利用該法處理地基，土方量大、占用土地多，且沉降期長。珠江三角洲地區土地資源有限，公路建設要盡量少占土地。因此，在公路工程中，該法一般不大面積使用，多數是在橋臺高填土寺段局部少量使用。如佛開高速公路潭州大橋、張槎跨線橋等橋梁工程橋臺前幾十m小范圍內使用該法。采用音級形式，邊坡1：2，最寬為18m，高2.0-2.5m。
4、3袋裝砂井排水法
袋裝砂井排水法是在普通砂井的基礎上發展起來的一種軟土地基處理方法，它是普通砂井的發展和提高。相對于普通砂井，此法用砂量少、施工方便、快捷。它的布置一般采用梅花形。理論和實踐表明，袋裝砂井的間距是影響固結速率最重要的因素之一。在附加荷載一定的條件下，井距愈小，固結愈快，井距愈大，固結愈慢。所以，在用袋裝砂井處理軟土地基時，原則上采用“細而密”的方案。由于施工機械的影響，井距也不宜太小。井距太小，易使砂井周圍的土受到擾動，地基土強度受到一定程度的削弱，并增加一定數量的沉降，而且還會使土固結系數降低，一般袋裝砂井的間距以1.0-1.5m為宜。當然具體工程要根據軟土的特征和施工期限的要求，計算確定。目前，袋裝砂井排水法在公路工程中應用得最廣泛的一種方法。這種方法一般不單獨使用，往往結合砂墊層、土工布、堆載預壓或其它方法一起使用，效果更好。廣佛高速公路大部分軟土地段采用袋裝砂井排水法結合超載預壓，砂井間距1.0-1.5m。通過3個斷面現場觀測，預壓4個月，主固結沉降量已基本完成，通車后的沉降量僅0.8-2.6cm。這說明用袋裝砂井排水處理軟土地基效果較好。對于砂源豐富的地區，使用袋裝砂井法處理軟土地基，易于保證質量，費用也較低。
4、4塑料排水板法
該法與袋裝砂井的作用原理相同，設計方法也基本相同，只是所用材料不一樣而已。目前國內廠家生產的多為寬10mm，厚4mm的帶狀有橫槽的塑料板，其外包有土工布。塑料排水板的施工文教袋裝砂井基本相同。與袋裝砂井比較，塑料排水板具有施工速度較快，效率高，施工機械輕便，對軟土地基的擾動較小，可工廠化生產，抗折能力較強等優點。根據沈大高速公路軟土地基處理資料，塑料排水板相對于袋裝砂井可節約16%的費用。因此近年來在軟土地基中得到廣泛應用。但由于國內廠家一哄而上，造成塑料排水板產品供過于求，產品質量不能保證，影響了其對軟土地基處理的效果，使其發展受到了一定限制。該法可單獨使用，但一般是結合砂墊層或其它方法一起使用。佛開高速公路大部分軟土地段采用塑料排板法進行處理，其平面布置呈正三角形，間距1.0-1.5m，長度根據軟土厚度具體確定，一般以打穿軟土層為原則，樁長5-17m。
4、5噴粉樁法
噴粉樁法的正式名稱為粉體深層噴粉攪拌法，是膠結法處理軟土地基的一種。它利用水泥或石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，就地在軟土中利用壓縮空氣噴射石灰或水泥干粉，與軟土強行攪拌，利用固化劑與軟土之間所產生的一系列物理-化學反應，使軟土固結成具有整體性、水穩定性和一定強度的地基，以達到提高地基承載力、減少地基沉降量的目的。其地基應視為復合地基，樁土共同承擔應力。它具有施工速度快，設備輕便，便于移動，方法容易掌握，處理深度較大等優點，具工后沉降較小，排水固結時間短，尤其可較好地解決橋頭跳車現象。八十年代末該法在廣州經濟開發區試用，取得了較好效果。之后在高速公路軟土地基處理中推廣應用。佛開高速公路部分路段采用了這種方法。噴粉樁徑一般用60cm，樁間距1.5-2.5m，深度一般穿透軟土地基，當軟土厚度大時，樁長控制在15m以內。用該法處理軟土地基，大大縮短了軟土地基處理時間，為佛開高速公路的早日通車創造了條件。通過對噴粉樁進行抽芯、抗壓及靜載試驗，表明噴粉樁復合地基設計、施工質量是令人滿意的。
5結語
各種地基處理方法都有它的適用范圍、局限性和優缺點。加之具體工程情況復雜、工程地質條件千變萬化、各個工程間地基條件差別很大，具體工程對地基的要求也不同。而且機具材料等條件也會因工作部門不同、地區不同而有較大的差別。因此，對每一個工程都要進行具體細致分析，應從地基條件、處理要求、工程費用以及材料、機具來源等各方面進行綜合考慮，以確定合適的地基處理方法。在確定地基處理方法時，可根據工程具體情況，對幾種地基處理方法進行技術、經濟以及施工進度等比較。通過比較分析可以采用一種地基處理方法時，還要由兩種或兩種以上的地基處理方法組成的綜合處理方案。同時在確定地基處理方法時，還要注意節約能源。注意環境保護，避免因為地基處理對地面水和地下水產生污染，振動噪音對周圍環境產生不良影響等。
要做好軟土地基的處理，首先要搞好前期勘察設計工作。根據軟土特征和物理力學指標，通過比較分析，選取合適的軟土地基處理方法。筆者在此想強調的是在做好前期地質工作的同時，要注意做好施工地質工作。在前期地質工作中，由于種勘察技術水平及其局限性，期望在勘察階段完全查明軟土的地質特征是十分困難的，加之經濟、時間的因素，勘察階段是不可能布置太大的工作量。公路有關規范規定軟土路基路段每km一般布置2-4個勘探點，這只能保證基本上查明軟土特征，而要完全查明軟土特征，就應相應地做好施工地質工作。國內部分高速公路在規模施工前先期修筑試驗段，也正是體現這種思想。另外，軟土地基處理在施工過程中和施工后需做好監測工作。因為軟土地基處理方法和加固效果并不是施工結合后就能全部發揮。一般來說，施工完成后還需要經過一段時間才能逐步體現和加固地基的要求。另一方面，地基處理大都是隱蔽工程，很難直接檢驗其加固效果。通過監測既可檢查地基的處理效果，又可總結經驗，供以后的工作借鑒使用。
