公路軟土地基的處理淺析

王磊

【摘 要】地基處理是利用物理、化學(xué)的方法，有時(shí)還采用生物的方法，對地基中的軟弱土，或不良土進(jìn)行置換、改良、加筋，形成人工地基。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；換填；復(fù)合地基

一、換填法

（一）置換填土

路堤填筑高度較小時(shí)，一般采用置換填土法進(jìn)行軟土地基的處理。若軟土層的厚度超過3m，通常只挖除一部分軟土后，換填強(qiáng)度和穩(wěn)定性均較好的材料。換填時(shí)首先將泥炭、軟土全部或部分挖除，并采用滲水性、穩(wěn)定性好的材料（必要時(shí)添加適量水泥或石灰）進(jìn)行分層填筑。

（二）拋石擠淤法

長年積水的低洼地段，當(dāng)排水困難時(shí)，淤泥一般呈流動狀態(tài)，厚度為3～4m，表層無明顯硬殼，石料容易采集的地段，并可將石塊沉到淤泥底部的條件下可采用拋石擠淤方法。擠淤施工用料采用不易風(fēng)化的、穩(wěn)定性好的石料，石塊大小由泥炭的稠度來確定。對于易流動的泥炭或淤泥，石塊中80%以上宜超過30cm粒徑，含泥量減少到最低。

（三）土工織物加固地基

以土工織物作為補(bǔ)強(qiáng)材料加固地基，利用其加筋、補(bǔ)強(qiáng)、應(yīng)力擴(kuò)散及排水等綜合作用來提高地基承載力并調(diào)整地基變形，常與沙墊層同時(shí)使用。在軟基上隔墊土工織物可使荷載均勻分布；在高填路堤，可適當(dāng)分層墊隔。

二、排水固結(jié)法

（一）袋裝沙井

袋裝沙井是將質(zhì)量符合要求的沙先裝入透水性好的編織袋內(nèi)，然后采用沉入或打入設(shè)備將裝好的沙袋沉入軟土地基內(nèi)。袋裝沙井既有大直徑沙井的作用，又可以保證沙井的連續(xù)性，避免縮徑現(xiàn)象。此外，由于袋裝沙井的孔徑較小、沙材料消耗少、工程費(fèi)用低，施工速度明顯加快，是軟弱地基施工最好的方法。

當(dāng)泥沼或軟土層厚度大于5m，且路堤填筑高度的土體自重遠(yuǎn)超過天然地基承載力或地基土體水平位移較大時(shí)，袋裝沙井具有明顯的優(yōu)勢，是軟土地基最合適的處理方法。

（二）沙井

首先在軟土地基上鉆成孔眼，灌上粗、中沙，利用粗、中沙的荷載作用加速軟土中水的排出，此法為沙井處理法。固結(jié)占很大比例的土和高塑性黏性土則不宜采用，其余軟土均適合采用沙井法。

（三）沙墊層

在軟土層頂面鋪設(shè)排水沙層，以增加排水面，使軟土地基在填土荷載作用下加速排水固結(jié)，提高其強(qiáng)度，滿足穩(wěn)定性的要求。排水沙層對于基底應(yīng)力的分布和沉降量的大小無顯著的影響，但可加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過程。

當(dāng)在沙墊層上填筑路基時(shí)，路堤填筑速度應(yīng)合理安排，使加荷的速率與地基承載力增加（排水固結(jié)）的速率相適應(yīng)，以保證地基在路堤填筑過程中不發(fā)生破壞。通常可以利用埋設(shè)在路堤中線的地面沉降板以及布置在路堤坡腳處的位移邊樁進(jìn)行施工觀測，隨時(shí)掌握地基在路堤填筑過程中的變形情況和發(fā)展趨勢，借以判斷地基是否穩(wěn)定。

（四）塑料排水板

塑料排水板是在紙板排水的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它的特點(diǎn)是：單孔過水?dāng)嗝娲螅潘畷惩ǎ|(zhì)量輕，強(qiáng)度高，耐久性好。一般在泥炭飽和淤泥地段或土基松軟、地下水位較高的情況下采用此方法。

三、輕型填方施工法

軟土地段路堤的沉降和穩(wěn)定性取決于路堤填料的重量，利用輕質(zhì)填料可以增加路堤的穩(wěn)定性和減少路堤的沉降量。輕型填方施工法是利用大型泡沫苯乙烯塊（EPS）修筑輕型填方路堤。EPS塊由于質(zhì)量輕，運(yùn)輸方便快捷，非常容易施工。

填方或橋臺、背的填料使用輕型材料最為合適，可以明顯減少地基變形和下沉，防止出現(xiàn)與構(gòu)筑物連接處的錯(cuò)臺，還可減少對周圍地基的橫向影響。

為了減少路堤變形，增加路堤的整體穩(wěn)定性，防止油類滲入破壞EPS的穩(wěn)定性，作為路床的一部分，可在EPS上直接現(xiàn)澆鋼筋混凝土板做保護(hù)層，然后在其上完成路面結(jié)構(gòu)層施工。由于EPS的抗壓強(qiáng)度較低，施工使用傳統(tǒng)的軋實(shí)設(shè)備時(shí)必須謹(jǐn)慎作業(yè)，以防損傷該輕型材料。

四、復(fù)合地基處理法

（一）深層攪拌法

深層攪拌法是通過特制機(jī)械，沿深度將固化劑與地基土強(qiáng)制就地?cái)嚢栊纬伤嗤翗都庸痰鼗姆椒ā?/p>

深層攪拌法形成的復(fù)合地基具有以下特點(diǎn)：

（1）樁體越長，間距越小，處理效果越好。

（2）攪拌法處理過的軟基固結(jié)緩慢，軟土的固結(jié)度小。

（3）大部分應(yīng)力集中于樁體，部分應(yīng)力通過樁體傳遞到復(fù)合地基下面的土中，增加了復(fù)合地基以下土層的沉降，因此，粉噴法一定要穿透軟土層，否則使軟基沉降量增加，固結(jié)速率減慢，起不到加固軟基的效果。

（4）復(fù)合路基的側(cè)向變形小，填土后兩個(gè)月內(nèi)側(cè)向位移趨于穩(wěn)定。

該施工法不僅可以提高構(gòu)筑物的穩(wěn)定性和減少沉降，還可用于特殊地基條件和有各種制約條件的軟土地基。

（二）碎石樁法

碎石樁法是利用一個(gè)產(chǎn)生水平方向振動的管狀設(shè)備，以高壓水流邊振邊沖在軟弱黏性地基中成孔，在孔內(nèi)分批填入碎石（或礦渣等松散粗顆粒材料）加以振密制樁，形成的豎向增強(qiáng)體與周圍黏性土形成復(fù)合地基。此方法與排水固結(jié)法相比，加固期短，可以采用快速連續(xù)加載方法施工路堤，對縮短工期十分有利。在軟弱土層較深、工期要求緊時(shí)，采用碎石樁處理軟基為好。

（1）選料要求：選用未風(fēng)化的干凈碎石、礫石、碎磚、礦渣等，級配粒徑≤5cm，以免振沖器磨耗過大或卡孔。

（2）碎石樁的工藝流程：整平原地面、機(jī)具定位、樁管沉入、加料壓密、拔管、機(jī)具移位。

樁的施工次序一般是一邊推向另一邊或由里向外進(jìn)行，方便擠走部分軟土。對抗剪強(qiáng)度低的黏性土地基，為減少對原狀土的擾動，施工最好采用間隔跳打的方式。

五、反壓護(hù)道法

反壓護(hù)道法是在路堤兩側(cè)，用透水性、穩(wěn)定性均較好的沙性材料，填筑一定寬度、高度的護(hù)道，以平衡使路堤下的淤泥或泥炭向兩側(cè)隆起的張力，從而保證路基的整體穩(wěn)定性。

采用反壓護(hù)道加固地基，只需常用的機(jī)具設(shè)備，施工簡單，但占地多，用土量大，后期沉降變形量大，養(yǎng)護(hù)任務(wù)重。

反壓護(hù)道法一般適用于路堤高度不超過其極限高度的兩倍，非耕作區(qū)和取土方便、運(yùn)距較近的地區(qū)。

六、結(jié) 論

軟土地基的處理，是保證道路使用質(zhì)量與壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是道路路基施工的重要環(huán)節(jié)，合理利用軟土地基的處理方法，恰當(dāng)使用合適的加固技術(shù)，既能保證路基路面的穩(wěn)定，同時(shí)也能提高道路的使用質(zhì)量，保證道路應(yīng)有的服務(wù)水平。