对软土路基特征的处理研究.doc

文章介绍了孟加拉国白利沙至班达利亚一级公路不同地段软土分布及特征，通过数据统计有关的物理力学性质指标，确定选择该路段不同的软基处理方法。
      1997年10月至2000年10月份我们有幸参加了援建孟加拉国白利沙至班达利亚一级公路建设。孟加拉国白利沙至班达利亚一级公路，全长为33.7km，其中，整个路段都为软土地基，为探明本路段软土分布特征，以工程地级钻探，采取原状土样进行室内土工试验为主，同时进行静力触探及+字板剪切实验等原位测试，以此对比软土的物理力学参数特征。
     一、软土的工程地质特征
     孟加拉国主要位于孟加拉海湾海岸边的河滩冲积平原上。平原我以沉积作用为主，长期受海积影响，地形平坦，海拔标高4-5米左右，地下水埋深0.2-1.0m，平原区第四纪覆盖层厚度由内陆向滨海增厚，局部厚达30m，软土主要属海相及海陆及交互相沉积。
     软土层上部有02～1.0社的硬壳层分布；其下卧土层一般为砂性土或粘性土，甚至残积土。软土在空间上呈抒援波状展布，顶部较平缓、底部起伏稍大，局部呈透镜体及豆夹状分布，软土中一肌有粉细砂薄层分布，静力触探P0值同样反映出遇有薄砂层出现间隔性峰值，有利于横向排水。现就沿线各段的软土分段描述如下：
     第一段（K0+000～K7+830）：淤泥（Q4m）。深灰一灰黑色，含少量贝壳及腐殖物，以中厚层状为主，下卧层为亚粘土质，饱和流塑，厚度2.5m～9.5m，以中厚层状为主，下卧层为N63.5=1～2击。
     第二段（K7+830～K18+600）淤泥（Q4m）。深灰一灰黑色，以中厚层为主，下卧层为可塑一硬塑状粘土，含少量贝壳及腐殖物，局部夹薄层松散状粉细砂、饱和、流塑、厚度为2.0～5.0，N63.5=1～4击。
　　　第三段（K18+600～K26+600）第四段（K26+600～K29+600）淤泥（Q4m）：深灰一灰黑色，以中厚层状为主，下卧层为风化土（亚粘土质）含少里贝壳及腐殖物，局部夹薄层粉细砂，饱和、流塑、厚度9.5~18.5m。
　　　第四段（K26+600～K29+600）淤泥或淤泥质粘土（Q4m）。深灰一灰黑色，以中薄层状为主，下卧层为中粗砂层，局部为可塑状亚粘土、为含少量腐殖物，饱和、流塑、厚度1.5～9.0m。以上各段的软土物理力这性质指标见表。

软土分布路段及里程
指标

项目
天然容水量
液限
塑限
塑性指数
液性指数
干容重
压 缩 系 数
压 缩
模 量
直 剪
固 剪
十 字 板

W
Wl
Wp
Ip
Il
rd
e
al-2
Es
Cv×10-3
C
？
C
？
Cu
Cu’
St
%
%
%
/
/
kN/㎝3
/
Mpa-1
Mpa
cm2/s
kPa
度
kPa
度
kPa
kPa
/
第一段K0+000～K7+830
最大值
100.6
72
50.0
32
4.27
17.2
2.24
2.20
3.02
1.0
12.3
22.5
27
39.8
37.1
21.7
6.06
最小值
22.41
32
18
11
1.22
15.1
1.015
0.61
1.11
0.25
2.94
0
6.1
16.1
14.2
4.7
1.11
平均值
62.72
44.4
29.4
15.6
2.35
15.3
1.625
1.41
1.65
0.46
7.2
5.8
10.4
19.4
28.96
11.7
2.71
均方差
13.75
11.0
7.48
3.69
0.82
13.8
0.35
0.46
0.50
0.19
3.02
4.48
6.24
7.45
9.84
4.25
1.18
变异系数
0.2
0.25
0.25
0.24
0.35
0.87
0.22
0.33
0.30
0.41
0.42
0.77
0.60
0.38
0.34
0.36
0.44
推荐值
91.1
45.4
32.1
17.6
2.35
15.5
1.65
1.61
1.31
0.40
6.7
5.1
9.3
18.3
28.0
11.5
2.8
第二段K7+830～K18+600
最大值
95.6
89.7
60.0
29.7
1.65
1.80
2.483
3.17
5.02
1.04
23.0
30.8
28.4
36.3
24.7
12.4
3.33
最小值
36.3
31.0
25.9
12.0
1.06
1.46
1.006
0.52
1.36
0.20
6.37
1.4
4.9
18.7
15.6
6.9
1.49
平均值
70.55
67.1
43.5
20.8
1.29
15.7
1.871
1.75
1.62
0.39
9.72
5.2
12.1
20.3
20.4
8.43
2.47
均方差
18.6
15.4
12.2
4.54
0.2
0.10
0.46
0.48
1.00
0.17
4.13
2.51
5.97
5.57
3.22
1.81
0.58
变异系数
0.26
0.23
0.28
0.22
0.16
0.06
0.25
0.56
0.62
0.43
0.43
0.48
0.49
0.27
0.16
0.21
0.24
推荐值
80.2
68.0
13.2
21.0
1.37
15.9
1.882
1.94
1.45
0.38
9.5
5.2
12.0
20.1
20.3
8.3
2.2
第三段K18+600～K26+600
最大值
104
67
46
36
4.13
16.5
2.795
4.29
1.84
1.14
24.6
16.1
38.4
28.2
48.1
15.0
6.8
最小值
57.1
40.3
20.1
16
1.08
14.4
1.531
0.73
0.96
0.21
1.8
1.3
3.3
10.7
7.9
2.4
1.2
平均值
84.8
56.2
37.1
19.6
2.06
15.8
1.94
2.84
1.22
0.56
10.8
3.7
13.4
16.0
21.39
8.29
3.16
均方差
12.1
6.1
10.1
4.8
0.26
0.09
0.35
1.01
0.53
0.23
5.0
3.21
6.2
6.2
8.31
5.2
0.92
变异系数
0.13
0.11
0.28
0.24
0.11
0.0005
0.18
0.36
0.42
0.41
0.46
0.73
0.59
0.39
0.39
0.63
0.30
推荐值
91.7
60.1
39.4
20.1
2.17
15.4
2.032
0.63
1.1
0.48
9.2
3.2
12.6
14.9
21.39
8.29
3.11

第四段
K26+600~K29+600
最大值
75.2
51
30
21
3.66
16.9
1.935
1.69
2.46
2.32

22.3
19.8
36.51
13.42
6.40
最小值
47.5
31
19
11
1.64
15.5
1.275
0.92
1.61
0.28

3.7
3
3.37
2.78
1.51
平均值
6.4
42.3
25.1
16.4
2.13
16.3
1.645
1.36
2.0
0.63

12.6
11.4
18.05
6.2
3.4
均方差
8.07
5.86
3.46
2.88
0.47
0.42
0.2
0.24
0.24
0.51

4.76
5.32
8.71
3.18
1.62
变异系数
0.12
0.14
0.19
0.17
0.25
0.03
0.12
0.16
0.12
0.81

0.35
0.47
0.48
0.51
0.54
推荐值
69.2
45
27.1
17.9
2.31
16.0
1.711
1.11
1.80
0.56

9.7
10.3
18.0
6.2
3.2
   二、处理措施
      从软土物理力学性质统计表可知，全线软土分别分布于3个地段土，其厚度与距离海湾有很大关系，离海湾越远，厚度愈薄或消失。
     该路段软土天然含水量较高，孔隙比大，压缩性大，渗透系数小，凝聚力小，固结系数小；天然地基难以满足路堤填土要求，应进行软土地基处理。根据以上软土特征，宜因地制宜地采取如下措施进行处理：
     1．对于填土高度小于2m地段，且软土厚度小于2m而又有硬壳层存在时，可采取铺设砂垫层后分层填土；软土分布局部，而受施工工期限制时，可采用换土法，以满足地基在载力要求。
     2．对于填土高度大于2m的地段，可采取塑料排水板或打砂桩并堆载预压法，以降低软土的含水量，
加速软土的固结，提高软土承载力。对此，砂垫层是必不可少的。应当强调的是，不同软土分布地段，在施工期许可的条件下，应根据推算极限填土高度填筑试验路堤，分阶段进行原位测试，了解软土排水固结情况，布设观测点，观测沉降及侧向位移，孔隙水压力变化。根据观测到的有关数据，绘画出相关的关系曲线，从中总结出在关规律，指导大面积施工。至于袋装砂井、塑料排水板的间距及平面布置形体及打入深度问题，同样可通过试验路堤得出最佳的处理方案。
     此外，软土分布区的小桥桥台、涵洞基坑均可考虑选用石灰桩加固地基，并适当加密桩距。