軟土路基的巖土特性及處置的研究

薛雙

【摘 要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)增長，我國的橋梁道路工程也在不斷的增多。但是由于我國地大物博，地形復(fù)雜多樣，所以在很多的地質(zhì)條件下不適宜開展道路橋梁的建設(shè)工作。尤其是天然含水量高達(dá)30%-70%的軟土地區(qū)來說，由于透水性較差，而且大部分的軟土透水性較差，壓縮比高，抗剪強(qiáng)度較低，呈現(xiàn)出明顯的流變性。所以這樣特殊的地質(zhì)條件給橋梁公路施工帶來較大的困難。本文通過以某地作為案例進(jìn)行分析，詳細(xì)的介紹了軟土路基巖石特性以及具體的施工處理技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】軟土路基；巖土特性；處置研究

軟土路基的巖土具有較高的含水量，所以在施工的過程中會因?yàn)椴环€(wěn)定性質(zhì)和不均勻沉降給施工進(jìn)度造成很大的困擾，在這樣的情況下，必須合理有效的解決軟土路基的巖土特性，并且進(jìn)一步針對軟土路基存在的問題進(jìn)行相對應(yīng)的處置，從而更好的保障軟土路基的穩(wěn)定。

1 軟土路基的巖土特性

1.1 工程地貌特征

軟土的定義是靜力或者緩慢流水環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物，這類土壤的物理性質(zhì)大部分呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)，而且富含有機(jī)質(zhì)，所以天然水含量大于液限，尤其是孔隙比介于1-1.5之間，如果超過了1.5則成為了淤泥。軟土的性質(zhì)和構(gòu)造與地基土的成層構(gòu)造、沉寂年代、成因類型等方面的影響息息相關(guān)，所以不同年代或者成因的軟土都會有相似的物理指標(biāo)。但是作為地基來說，工程性質(zhì)卻會造成很大程度的不同。軟土最大的特征就是含水量非常高，因?yàn)檐浲翆又兄饕某煞志褪丘ね梁头弁翗?gòu)成的，缺少有機(jī)質(zhì)。這些礦物晶粒不僅細(xì)小，呈現(xiàn)出薄片狀，而且表面帶有負(fù)電荷，很容易吸引水分子，從而增加了土壤含量。而且，對于軟土來說，由于地基抗剪強(qiáng)度較弱，所以很容易引發(fā)路堤側(cè)向滑動，造成邊坡外側(cè)的土體隆起，導(dǎo)致人工構(gòu)造物和路堤銜接處發(fā)生沉降不均的現(xiàn)象。而且由于軟土不均勻沉降，也會導(dǎo)致路堤變形以及地下水位升高，從而造成路面破壞。所以軟土地基路基施工必須要對軟土地基進(jìn)行有效的處理。

從地質(zhì)資料進(jìn)行分析，在近場區(qū)內(nèi)地質(zhì)呈現(xiàn)出東西走向的廣三斷裂，北東走向的廣從斷裂、北西向的白泥沙灣斷裂。所以能夠判斷，當(dāng)前的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，很難有近期的斷裂構(gòu)造，適宜該項(xiàng)目的修建。在該項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)，地下巖層主要為第四系和下第三系巖層。其中第四系底層分布比較廣泛，而且多集中在河流沖積層，而且第四系具有全新海陸交互相沉積層，下部上更新統(tǒng)河流沖積層，在表面還有人工填土。第四系地層的構(gòu)造主要包括了淤泥、淤泥質(zhì)豁土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)豁土、豁土、中粗砂等地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為明顯的軟土路基巖石層特征。下第三層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括了泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖以及硬巖類。內(nèi)部的水文條件發(fā)育較緩慢，但是河塘、溝渠等分布均勻，并且受到南海海水的頂托，所以水流呈現(xiàn)出往復(fù)流的特征，在項(xiàng)目內(nèi)部處于弱潮汐區(qū)域。而且該項(xiàng)目內(nèi)部降水豐富，并且地質(zhì)巖石層主要是松散底層孔隙水和基巖裂隙水兩種水流，但是水量較少。通過對于《公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范》進(jìn)行評價(jià)，該項(xiàng)目的評價(jià)為B，并且根據(jù)結(jié)晶類腐蝕評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來看，該地的地表水、地下水沒有明顯的腐蝕性，所以適合混凝土工程的建設(shè)與施工。內(nèi)部存在特殊性沿途，包括發(fā)育軟土以及淤泥粉質(zhì)豁土、淤泥質(zhì)豁土。并且單元埋藏交錢，在該項(xiàng)目淺部底層呈現(xiàn)出不連續(xù)的分布特征。這些巖土特征足以說明該項(xiàng)目建設(shè)為軟土路基。由于軟土的含水量較高、空隙非常大，所以工程施工難度較大，在設(shè)計(jì)的過程中必須要時(shí)刻考慮到軟土的震陷問題。

2 軟土路基巖石處置

2.1 軟土路基存在的主要地質(zhì)問題

軟土路基最大的問題就是其不均勻沉降和穩(wěn)定性不足的問題。對于大部分的軟土路基來說，沿線淺表層以及上部淤泥和淤泥質(zhì)黏土因?yàn)榫哂懈吆俊⒏咭合蕖⒏呖紫兑约案邏嚎s的特點(diǎn)，所以會具有明顯的流塑、軟塑的性質(zhì)，尤其是淺表層的厚度在0.4-10.5m之間，所以對工程施工造成了很嚴(yán)重的干擾。如果在施工之前對于軟土路基的處理不恰當(dāng)，很容易對于公路的正常使用造成嚴(yán)重的影響。一方面，由于軟土層較深，所以軟土層的路基不具備就夠的看見強(qiáng)度，所以很難承受住路堤和路面意外的重量，如果發(fā)生外荷載的過程中，路堤或者路面會因?yàn)檎w的剪切破壞力導(dǎo)致路堤出現(xiàn)塌方、橋臺損耗的安全問題。還有一種可能就是由于軟土層路基上部何在以及外部荷載超過了路面本身的承載能力之后，就會出現(xiàn)沉降變形的問題，而且沉降變形問題會持續(xù)擴(kuò)大，不僅影響道路的正常使用，而且還會造成道路的路面出現(xiàn)較大裂縫，結(jié)構(gòu)物與路堤之間的銜接處也會出現(xiàn)不均勻的沉降，造成坑洼不平的情況，很容易引起橋頭跳車、涵身、通道凹陷等安全隱患。而且由于路面出現(xiàn)變形，所以沉降縫會不斷的擴(kuò)大，導(dǎo)致出現(xiàn)漏水的問題。

2.2 軟土路基的處置方式

由于工程受到了城市化、用地緊張、沿線地形地物以及區(qū)域內(nèi)規(guī)劃等方面的條件的影響，導(dǎo)致路堤較矮一般的填土高度只是在0.5-1.0m之間，并且最低處僅有0.2m，嚴(yán)重的影響了路面的穩(wěn)定性。但是橋梁引道之間的填土能夠達(dá)到3.5m之間，所以根據(jù)軟土分布情況來看，公路橋臺與公路路堤之間能夠存在一定的沉降情況發(fā)生，并且保證沉降距離要小于10cm。而在該項(xiàng)目涵洞或者箱型通道接口處的沉降只要保持在20cm以內(nèi)即可。對于軟土地基來說，要想進(jìn)一步處理軟土地基的沉降和不穩(wěn)定性的特征，必須要結(jié)合軟土、淤泥等物理學(xué)方面的知識，然后根據(jù)埋層深度、路堤高度、材料選擇等現(xiàn)場實(shí)際情況來考慮以下幾種處理措施。首先是通過換填的方式來利用人工或者機(jī)械開挖公路路基下面較厚的黏土層，并且重新天漫砂、礫、鵝卵石、片石等具有良好透水性的材料，這樣能夠有效的保證軟土層的水分不斷的降低。由于該項(xiàng)目區(qū)域附近常年有積水，而且還有河塘、河流以及積水洼池等地質(zhì)條件，所以很難將常年的積水進(jìn)行抽干。由于軟土祭敖包，所以可以通過拋填片石的方式來將軟土中的淤泥不斷的擠出，這樣反復(fù)幾次直到片石開始在水面之上，并且還應(yīng)該利用小石塊填塞墊平，利用重型的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，直到片石層的地基穩(wěn)固，然后開始填土。還可以利用超載預(yù)壓的方式，首先將土填的設(shè)計(jì)要比路基的高度和寬度更大一些，這樣才能夠有效的保證地基的固結(jié)下沉速度更快，然后在將超填的部分進(jìn)行挖除。通過利用反壓護(hù)道的方式將路堤兩側(cè)的填筑寬度和高度的護(hù)道，從而泛亞護(hù)通路堤，并且在施工的過程中同時(shí)進(jìn)行填筑。有效的保證了路基的穩(wěn)定性。由于軟土路集中存在砂石，所以還應(yīng)該設(shè)置排水砂墊層，通過在路堤底部的地面之上鋪設(shè)一層薄薄的沙子，然后利用潔凈中、粗的沙子進(jìn)行鋪墊，保證含泥量不超過5%。還可以采用土工織物鋪墊在軟土地基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物、塑料排水板、砂井、袋裝砂井、粒料樁、旋噴樁、可采用水泥、生石灰、粉煤灰等作用為加固料，其質(zhì)量、規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。生石灰樁、用生石灰碎塊置于人工形成的樁孔中等方式來進(jìn)一步加固軟土路基，從而更好的實(shí)現(xiàn)軟土路基的穩(wěn)固，解決軟土路基的不均勻沉降以及不穩(wěn)定的特征。

3 結(jié)論

我國由于地形地勢過于復(fù)雜，所以很多的工程項(xiàng)目非常的有難度，比如軟土路基，由于軟土含水量、含泥沙量都比較高，所以具有不均沉降以及不穩(wěn)定的特點(diǎn)。為了能夠更好的解決該地軟土發(fā)育慢的特點(diǎn)，減少淤泥以及淤泥質(zhì)粉質(zhì)豁土的存在，所以必須要采用科學(xué)合理的方式來有效的提高軟土的穩(wěn)定性，通過減少含水量、縮小孔隙、減少壓縮性、提高滲透性、增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度等方式來對軟土路基的巖土特征進(jìn)行處置，能夠更好的增強(qiáng)軟土路基的穩(wěn)固性，提高其使用壽命。

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