淺談公路施工中軟土地基處理

1、    淺談公路施工中軟土地基處理    張新華【摘要】本文主要闡述了軟土地基的概念，總結了軟土地基的特性，并結合相關技術規(guī)范及施工經驗，提出了軟土地基的常用處理方法，以供施工人員參考借鑒 。【關鍵詞】公路施工 軟土地基 處理方法在公路工程施工中，軟土地基是常見的問題，在實際工程中，如不對軟土地基進行處理，或處理措施不當，常常會造成路面發(fā)生裂縫、路基失穩(wěn)等嚴重問題。1 軟土地基的特性軟土無論按成因還是按土質劃分，種類很多，但它們都具有以下幾個方面的共同工程特性：天然含水量高、壓縮性強、承載力低、透水性差、孔隙比大等特點。軟土的主要工程地質問題是地基沉降和

2、穩(wěn)定性問題。2 公路施工中軟土地基的現(xiàn)狀及存在的問題軟土在我國分布廣泛，給公路建設帶來較大的影響和隱患。道路選線應盡可能避開軟土地區(qū)，但有時不得不將路線選在軟土地基地區(qū)。在軟土地區(qū)修建公路，高路堤存在穩(wěn)定性差和過大的變形沉降，而低路堤在交通荷載作用下，常使道路沉降變形，嚴重影響道路的質量和使用。因此，在軟土地基上修建高等級公路，地基的處理和路基工程的施工，都要比一般路基工程地段難度更大，考慮的因素更全面、更慎重。3 軟土地基處理的常用技術對軟土地基進行處理，已引起科研、設計、施工等單位的高度重視，經過多年努力已積累了大量的資料，并取得了豐富的成果。施工前，首先要弄清軟土地區(qū)的地質情況，其次要對

3、軟土地區(qū)進行勘察工作，根據地基軟土的不同特征、分布情況和地理環(huán)境等因素，可采用一種或兩種以上的軟土地基處理方法。3.1 強夯法強夯法于20世紀60年代末期由法國工程師路易斯·梅納倡議使用，我國在70年代后期引進此項技術，經試驗研究取得了較好的效果。由于具有加固效果好、適用土類廣、設備簡單和施工費用低等優(yōu)點，很快在全國推廣使用。強夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土等地基，還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等。同其他軟土地基處理技術一樣，強夯法也有其一定的適用范圍和特殊要求，對于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其是淤泥和淤泥質土地基，處理效果更

4、差。采用強夯法處理軟土地基，其加固效果決定于地基土的滲透性，所以必須創(chuàng)造排水通道?？梢圆捎镁C合加固方法，如強夯加袋裝砂井、強夯擠淤加固法等，但此種方法費用較高。3.2 袋裝砂井袋裝砂井是將散體砂裝入用化纖紡織物做成的細長袋子內，置于軟土中作為豎向排水通道，增加孔隙水的排出途徑。在荷載作用下，使得軟基中的水分能夠快速排出，縮短固結時間、加快軟土固結率。從砂井固結理論可知：砂井的直徑越大、間距越密，某一時間內所達到的固結度越大。在同一井徑的情況下，砂井間距減小一半，固結時間約縮短3倍；在同一間距的條件下，井徑增大一倍，固結時間約只減少三分之一。因此縮短間距比增加井徑對加速固結的效果更好，所以應采用

5、“細而密”的原則。袋裝砂井可以做成很細的形狀，通常為712cm，是一種有效、簡便的軟基處理方法。3.3 塑料排水板隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和科技的進步，出現(xiàn)了一種代替袋裝砂井的新材料，即塑料排水板。塑料排水板和袋裝砂井排水法都屬于豎向排水法，其加固原理相同。塑料排水板應具有足夠的抗拉強度、耐腐性和柔性，保證塑料板在地下的耐久性和土體固結變形時不會被折斷或破裂。在公路工程中，由于路堤對地面荷載的分布情況是一個梯形荷載，梯形荷載邊腳處的附加應力要比均布荷載邊腳處的附加應力小得多。因此，公路工程中采用塑料排水板處理軟基時，可以采用不等間距布置。在大面積施工中，這種不等間距布置塑料排水板，可有效的降低工程造

6、價。3.4堆載預壓法預壓是最常用的軟土地基處治方法，適用于路堤填土高度不大的一般路段。在工期較短，預壓時間受到限制時，可采取超載預壓的方法加快預壓期的沉降量。由于預壓過程中地基的下沉，路堤的實際填筑高度要大于設計高度，實際路堤填土高度應等于路堤設計高度與預壓期沉降量之和。堆載預壓法對各類軟基均有效，預壓結束后的剩余土方的處理會造成一定的困難。通常宜結合豎向排水體進行預壓。3.5 換填法、拋石擠淤換填法是淺層軟土地基的處理方法，是將不太深的處理范圍內的軟弱土層挖去，然后以強度高、穩(wěn)定性好、具有抗侵蝕性的材料分層鋪筑、壓實。換填法處理深度一般控制在3m以內，但不宜小于0.5m，因為墊層太薄，則換土

7、墊層的作用不顯著。拋石擠淤適用于排水困難的洼地、片石能沉到底部的泥沼或厚度為34m的軟土。拋石的大小隨軟土的稠度而定，應先從路堤中部開始，在漸次向兩側擴展，以使淤泥向兩旁擠出。在軟土地面有較大橫坡時，就要用從高側往低側擴展拋投，并在低側邊多拋填的方法。3.6 粉噴樁粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基的一種形式，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑強制攪拌，使軟土硬結成具有一定水穩(wěn)性和強度的優(yōu)質地基。粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，由于粉噴樁是將干的固化劑攪入地基中，所以當軟基中的含水量低于30%時，為了保證粉體的充分固化，必須在攪拌過程中加入適量水，因此，

8、選用粉噴樁時土層的含水量宜大于50%。粉噴樁施工應根據成樁試驗確定的技術參數進行，操作人員應隨時記錄壓力、粉噴量、鉆進速度、提升速度等有關參數的變化。嚴格按要求進行復拌，保證加固范圍內每一深度都得到充分攪拌。3.7 碎石擠密樁碎石擠密樁是通過成樁過程中對周圍土層的擠密、振密作用和靠碎石的壓入獲得加固效果，同時設置的碎石擠密樁增強體又是良好的排水通道，它的存在有利于超孔隙水壓力的消散，增強土體的抗液化能力。施工前應進行成樁擠密試驗，樁數宜為79根，詳細記錄有關施工參數。碎石擠密樁的施工順序應從外圍或兩側向中間進行，孔內碎石灌入量一般為樁孔體積的2倍，實際灌入量不應小于設計值的95%。施工完成后，

9、將樁頂以上松土清除干凈，碾壓密實后再進行碎石調節(jié)層施工。3.8 鋪設土工合成材料土工合成材料可應用于公路工程的各種場合，具有加筋、隔離、防護、防滲、過濾和排水的基本功能。在公路工程中，將土工合成材料鋪設與軟土地基和路堤之間加筋軟土路堤，與土產生相互摩擦作用，限制其上下土體及土體的側向變形，等效于給土體施加了一個側壓力，從而提高路堤的強度和穩(wěn)定性。土工合成材料不宜直接鋪設于原地基表面上，宜在原地表設置3050cm砂墊層或其他透水性較好的土料后，再鋪設土工合成材料。構筑物臺背路基填土鋪設土工合成材料，可有效的改善填土的整體性，減少路基和構筑物之間的不均勻沉降。土工合成材料應和構筑物錨固聯(lián)接，以增強其整體性。總結在公路建設中，對軟土路基處理問題已成為影響工程造價和道路使用質量的突出矛盾之一。解決這一問題的關鍵是在正確認識軟土路基的性質與危害性基