軟土路基處理施工技術研究

摘 要:路基是用于擴散和傳遞面層受到的汽車荷載的作用力的。本文介紹了一般的軟土路基加固原理和一些加固監測方案。

關鍵詞:路基加固監測

中圖分類號:U41文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(a)-0115-01

1 軟基強度增長原理

從圖1可以看出，只要填土荷載增加的速率不超過地基強度的增長速率，路堤的穩定性就有保障，根據這一規律，在施工中便可合理地安排施工進度，保證安全地進行路基填筑。

2 軟基處理設計方案

2.1 預壓方案

路基填筑期一般按2個月～7個月考慮，預壓期按6個月控制，路面施工期按10個月～12個月控制。預壓還分為一般預壓、等載預壓和超載預壓等，要根據驗算結果是否滿足穩定及工后沉降要求來確定預壓的方式，只是要提前考慮預壓土方的來源和預壓后的棄土方案，本方法在多數高填方及軟土路段應用。

2.2 袋裝砂井方案

在施工中我們采用的另一種軟基處理方法是袋裝砂井，它的作用機理是利用路堤重量分級加載，使深層軟土中的孔隙水沿著打入的袋裝砂井、鋪設的砂墊層排出，起到加速排水固結密實的作用，從而提高地基承載力，增加抗剪強度，也可阻止側向滑移現象。

2.3 粒料樁加固方案

該法適用于松砂地基、雜填土或軟土， 對地基土起部分置換、豎向排水和擠密作用。為加速地基固結，減少后期沉降，一般根據實際情況，配合堆載預壓或超壓施工，使地基強度顯著提高，同時改善地基的整體穩定性。其造價在加固土樁法與預壓法之間。

2.4 豎向排水體預壓方案

排水體是由芯體和濾套組成的復合體，或是由單一材料制成的多孔管道板帶，前幾年在全國各地高速公路軟基處理都得以廣泛推廣應用，為加速排水固結，減少后期沉降，一般都配合堆載預壓或超壓施工，使地基土的有效應力增大、抗剪強度和承載力及穩定性都得以提高。其特點是施工簡便快捷，造價較低，但效果比上述兩種類型略差。

2.5 清淤換填方案

對于局部路基段，如果軟弱土層處于近地表深度位置或厚度較小，將基底的淤泥全部挖除、運走，直到出現較硬底層，然后換填砂礫，砂礫應分層鋪筑，每層松鋪厚度不超過50cm，逐層沖水壓實，至原地面標高。

2.6 土工布法處理方案

土工格柵的層數根據穩定驗算確定，一般不超過兩層，土工格柵可采用單向，抗拉強度≥50kN/m，多數還可與砂墊層配合使用。

3 項目背景

某擬建高速公路場地主要為漁塘。普遍分布物理、力學性質極差的軟土層。且軟基含水量高、孔隙比大、抗剪強度低，根據不同路段對路基進行軟基處理設計。采用豎向排水體預壓方案、清淤換填方案、袋裝砂井方案、鋪設土工格柵等多種地基處理方法。

監測目的和主要監測項目。

(1)通過監測，了解各項軟基處理措施的加固效果，對軟基處理方案進行評價修正。

(2)對路堤填筑各階段進行動態跟蹤觀測，充分利用地基強度增長加載，通過監測指標控制和對監測數據的綜合分析控制路堤填筑速率，確保路基填筑施工期的穩定安全。

(3)計算填筑過程沉降的土方數量。

(4)主要監測項目有對路基的地表沉降、土體深層水平位移、孔隙水壓力、靜土壓力等。

4 監測方案及其結果分析

4.1 地表沉降監測

從現場測量的數據來看，一般在堆載碾壓期軟土路段的沉降速率會有一個突然增大的過程，之后穩定期逐漸減小，但除個別路段曾出現過沉降速率過大超出設計規定限值外，大部分路段的沉降速率堆載期都在8mm/d以內，穩定期一般在1mm/d～3mm/d。從總的沉降量來看， 豎向排水體預壓處理的軟土地基路段沉降量相對較大，而袋裝砂井方等處理的軟土地基沉降量相對較小。總體上有一半以上的監測斷面的累計沉降量都在不超過300mm，80%以上監測斷面的沉降量在500mm以內。

4.2 土體深層水平位移監測

由圖2分析可知，路基下各土層厚度不均勻，地下硬土層呈斜坡狀分布。這種情況下地基土在豎向荷載作用下將產生一個側向滑移力，使地下軟土向路基一側流動，從而使路基兩側土體深層水平位移一邊大，而另一邊小，甚至發生內縮現象。這樣就會帶動上部路基土體向一側滑移，從而引起失穩事故。因此通過監測，優化軟土路基方案，防止路基發生失穩。

4.3 孔隙水壓力監測

通過對該高速公路孔隙水壓力的監控結果顯示，大部分路段的孔隙水壓力值一般在堆載碾壓過程中略有增加，在穩定期匯逐漸減小。說明監測路段的排水系統良好，特別是一些豎向排水體預壓處理過的路段，以上現象表現得更突出。

4.4 靜土壓力監測

靜土壓力監測主要是通過測量地基上部土體荷載的大小，進一步檢驗地基的承載能力。影響凈土壓力的因素是多樣的， 如土壓力盒的埋設位置、上部土顆粒的大小等。但一般情況下，隨著堆土荷載的增加，凈土壓力值逐漸增大。

5 結語

軟土地基處理在公路建設中是個重要的問題，通過對軟土路基監測及數據分析，及時對路基處理設計方案進行優化調整，判斷路基施工進展的安全和穩定。對公路建設有著至關重要的意義。