淺談軟土路基處理

周 寧

(中國市政工程華北設計研究總院，天津 300074)

1 軟土地基的危害

所謂軟土就是強度比較低、壓縮性比較高的軟弱土層，軟土按其沉積環境的不同，可分為海岸沉積、湖泊沉積、河灘沉積和沼澤沉積四種類型。軟土地基一般由軟土、泥炭、腐殖土、有機質土組成，根據孔隙比及有機質含量，并結合其它指標，可將軟土劃分為以下五種類型，分別是軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭。我國各地不同成因的軟土都具有近于相同的共性：

(1)顏色以深色為主，粒度成分以顆粒為主，有機質含量高。

(2)具有明顯的觸變性。軟弱土在未破壞時，具有固態特性，一經擾動或破壞，即轉變為稀釋流動狀態，以結構性沉積物，尤其以海相黏土更為明顯，因此軟弱土具有較強的觸變性。

(3)軟土的滲透性比較小。由于軟弱土黏粒含量高，導致它的滲透性很弱，其滲透系數一般為i×10-8—i×10-6cm/s，在荷載作用下，排水固結緩慢、沉降時間長、強度不易提高，當土中有機質含量較大時，還可能會產生氣泡，堵塞排水通道，進一步降低滲透性。

(4)孔隙比大、天然含水量高;軟弱土的主要成分是黏粒和粉粒，其中包含有機質。在不同的地質環境中形成各種絮狀結構。軟土天然含水率高于液限，具有以下的特性，分別是強度低、變形大等不良地質特性。

(5)壓縮性較高。軟弱土孔隙比大，因此壓縮性高。同時又由于微生物的作用，軟弱土層中產生大量氣體，致使土層的壓縮性進一步增大，在自重和外荷載作用下長期得不到固結。

(6)抗剪強度低。由于軟弱土的天然含水率高、天然孔隙比大，因此軟弱土地基變形大、強度低。

2 常用處理方法

鑒于以上性質，軟土地基具有以下特點：固結時間長，后期沉降量大;常呈軟塑-流塑狀態，在外部荷載作用下，抗剪性能差;靈敏度高，易受擾動。

在軟土上修建公路需要解決的兩個最重要的問題就是沉降和失穩。它與整個工程的質量及施工進度等都是息息相關的。常見的處理方法有樁基法、換填法、擠密法、排水固結法、化學固結法、土工織物法、加筋土處理法等。

(1)擠密法：擠密法是通過對地基壓實，提高強度和降低收縮性達到加固的目的，或者在地基中用錘擊、振沖、爆破等方法成孔，在孔中分別填入砂、碎石、灰土、生石灰等材料，壓實后形成直徑較大的樁體并與樁間擠密的土共同組成復合地基，提高地基強度。

(2)樁基法：當軟土層較厚，難以大面積進行深處理時，可采用打樁的辦法進行加固處理。

(3)化學加固法：化學加固法就是利用化學溶液或膠結劑，采用噴射或灌注等措施通過填充土體空隙、離子交換、結硬反應等，使土體與土粒膠結在一塊，達到加固土體的目的。

(4)換填法：當軟土層厚度較簿時，可將地基軟弱層的全部或部分換成填強度較高、透水性好的材料，以提高地基承載力降低沉降量。在工期較緊、優質材料來源充足時是一種有效的方法。可分為挖填法、拋石法、爆破法、墊層法等。

(5)排水固結法：根據固結理論在軟土中設置排水通道，通過加壓排水促使固結沉降，提高抗剪強度。常用的方法有砂墊層、碎石墊層、砂井、袋裝砂井、塑料排水板、降水預壓、真空預壓、加載預壓法等。該法對層厚大，均質的粘土地質最為有效。

(6)加筋土處理：軟土加筋土有著獨特的優點和性能。在處治軟土地基中可以發揮作用。把加筋土結構與其他處治軟土的方法恰當地結合起來會取得更好的效果。在許多情況下，加筋土是避免深基礎處理的有效方法，節約了大量的工程費用，而且能夠保證路堤和結構物之間沉降的連續性.常用的加筋土處理方法為：直接填筑法、分階段施工法、加筋土與換土相結合，加筋土與豎向排水相結合、加筋土與石柱相結合、輕質材料加筋土等。

(7)土工織物：土工織物是加固軟土路基和治理基層病害常用的一種土工材料，在軟土路基或路堤內，鋪設一層能夠承受一定拉力的塑料膜、化纖無紡布、樹脂網、各種格柵、筋條等，其特點是抗拉強度大，抗斷裂和沖擊性能好，可以增強路堤強度，防止坍滑和側向位移，井能沿縱橫方向傳遞荷載，改變軟土地基受力狀態，使應力分布均勻，增強了路基穩定性，降低了路基沉降量。

3 工程實例

3.1 概況。某工程為新建一級公路，設計時速60km/h，位于遼寧省沿海地區，沿線所經地貌按成因可分為沖洪積平原、海積階地和潮間帶等，不良土層有：②層淤泥質粉質粘土、③層粉質粘土及⑤層粉砂、⑩層淤泥質粉質粘土為軟弱土。部分路段通過鹽田。

3.2 處理方法。本工程采用換填法中的拋石法處理軟弱土層。拋石擠淤是一種強制換土工藝，通過在軟土中拋入較大片石，使片石、塊石強行擠出軟粘土，占有其位置，以此來提高承載力，減少沉降，提高土體穩定性，從而達到地基加固的目的。適用于常年積水的洼地，排水困難、泥炭呈流動狀態、厚度較薄、表層無硬殼、片石能沉達底部的泥沼或厚度為3～4m的軟土;在特別軟的地面上施工由于機械無法進入或是表面存在大量積水無法排出的路段。

施工過程中首先拋填開山石擠淤，預拋至施工水位以上2米(考慮2米夯沉量)，開山石拋填順序由中心向兩邊，由小里程到大里程。再填50cm開山石碴填隙碾壓、強夯，強夯前首先用重型推土機進行頂面整平排壓。兩側各設2.0m寬護坡道，其上繼續分層回填開山石碴碾壓密實至路床頂面，再施做路面結構。開山石碴直徑要求在0.5～15cm。護坡道及防護高程3.7m以下邊坡采用M7.5水泥砂漿砌片石護坡防護，厚0.5m。

然后對路基強夯時，共進行3遍夯擊(兩遍點夯，一遍滿夯)，第一遍點夯，夯點間距為6米，夯擊能2000kN·m;然后進行第二遍點夯，夯點為第一遍點夯中央，夯點間距為6米，夯擊能2000kN·m;第三遍進行滿夯，夯擊能為1000kN·m，夯印搭接四分之一，以控制最后兩擊平均夯沉量≤5cm作為停夯標準。三遍夯擊完成后，整平夯坑，夯沉的部分分層填筑碾壓開山石碴。

4 小結

軟土地基處理對公路建設周期、造價及營運質量與安全均具有舉足輕重的影響，應給予高度重視。本文中的新建一級公路項目，因其所在區域正進行場地整治，有大量開山石，故選用換填法處理較為合理。在施工階段應制定合理的施工組織計劃，為保證質量和工期創造有利條件。