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公路软土地基简述

发布时间:2017-10-12

我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等 细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。
  日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
  软土路基的处理的目的是提高该段公路路基的稳定性和承载能力。
  软土
  软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
  危害后果
  软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有:
  (1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该作软基处理的地段未作处理设计,此类工例不少,世界银行贷款项目也存在此类现象。
   (2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道.由于高填土引起线外土地隆起,民房受损.路 基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段时间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理,现已改建新桥。中山县附近的狮窖口桥,原设计是拱式桥跨,台背填土 较高.由于高填土的推力作用和地基严重下沉,使桥台被推坏,拱体损伤,新路旁的老公路被挤移,将一条近10m宽的水沟填塞,路外厂房和民房受损,迫不得已 改变桥型(原拱桥拆掉重建梁桥),增大桥长,降低路堤。
  (3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道, 虽然软土采用砂并结合分级加裁预压处理,路堤填土高度7m,南岸砂井施工完成后,仅填土到2.5m高(第一级加载)时就发生破坏,北岸在第三级填土完成时 发生破坏。填土完成也发生破坏。经开挖分析,原因是地质资料不准确,填土速度过快,后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水(挖 边沟时,原路堤底有大量的水流出),用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。
  (4)堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快, 碾压不当,造成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道,原设计对软基都作了袋装砂并结合砂垫层加固处理,由于投资限制,大部分路段的处理被取消。在施工过程 中,有几处路堤发生滑塌现象,通车后整个路段不均匀沉降明显。主要原因是堆料不当,未按规定分层填筑,也未作施工观测,填土过快,碾压不当。其填料采用开 山石渣土,其中合有大块石,运料没有做到均匀卸土,合理分层,而是堆成厚层用强振碾压,使强度很低、灵敏度很高的软土地基受到破坏。末作加固处理但按规定 施工的路段,虽然后来沉降较大,但没有发生破坏。
  (5)扰动"硬壳层"或填筑不当,使"硬壳层"遭受破坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一 层强度比软土高的土层,被称为"硬壳层"。"硬壳层"可以起到承重和扩散应力作用,利用好"硬壳层"对于减少工程投资是有意义的。有的地区甚至认为,有" 硬壳层"存在的软土地基,宁可不作软土地基特殊处理,充分利用"硬壳层"的扩散应力作用,采取预压措施,以保持填筑路堤的稳定。但若对"硬壳层"的勘察、 利用工作做得不好,则达不到顶预想的效果。
  (6)由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。在软土 地基上的桥台,基础不论是用支承桩或是摩擦桩,由于台背填土引起软土层发生较大的沉降,对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用,轻则使桥台 发生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩,这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。主要问题是:台背填土引起 桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。

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