淤泥與軟土質路基處理措施分析

王 英

（安徽省滁州市城鄉建設規劃設計院，安徽滁州 2393000）

1 淤泥及軟土質路的特點

淤泥與軟土質地段的含水量比較大，故承載能力比較低，在淤泥與軟土質地段修建路基時，由于荷載的作用，可能出現嚴重的沉降問題；或者基底的土體受到擠壓之后，會產生相應的水平位移，進而出現坍塌問題。這就需要對軟弱路基進行加固處理，提高路基的承載力、強度，保證路基的穩定性，避免路基出現沉降等問題[1]。

2 淤泥和軟土質路基的一般處理措施

在淤泥和軟土質路基的處理過程中，常用的措施有很多種，包括換填法、強夯法、拋石擠淤法、設置砂井法、爆破排淤法、土工布軟基處理法、豎向排水板法、石灰樁法等。淤泥與軟土質路基處理措施的適用范圍和施工方法如表1所列。

3 淤泥和軟土質地基處理流程

3.1 初選處理方案

根據工程所在地的地質條件、工程的使用要求等因素，并參考施工技術和工程成本，初步制定淤泥和軟土質地基的處理方案。在路基施工之前，需要對工程所在地的地質條件進行勘測，得出地質狀態，但是，勘測數據只能對土質進行一般性描述，缺乏土質的具體指標參數[2]。所以，還要采取相應的措施，得出土質的實際情況，全面了解淤泥和軟土質地段的埋深、塊度、硬性雜質、有機質，以及粘土的含量，從而使路基施工得以順利進行。比如，土體中含有的硬性雜質較多，且粒徑不小于8 cm，當采用振沖碎石樁施工技術時，可能會對振沖器造成一定的損壞，進而影響施工進度。又如采用高壓旋噴樁路基施工技術時，如果土體中的空隙較大，嚴重情況下，可能導致漿液的泄漏，降低工程的質量。

3.2 經濟性比較

初選方案之后，應該針對選擇的路基處理方案，根據不同的指標，對方案進行經濟性比較。比如：工程成本、環境影響因子、施工周期、施工設備、材料管理、材料使用、竣工效果等，選擇技術可行性好、經濟性最佳的方案。此外，在經濟性的基礎上，還應該注意路基的承載能力、強度、剛度、穩定性等參數，避免路基的沉降、變形現象。在實際工程中，可以根據相關規范的要求，盡可能地選擇能夠同時加強上部結構的整體性能的措施，實現技術性和經濟性的雙重價值。

3.3 現場試驗

針對已經確定的路基處理方案，可以選擇一個典型路段，按照實際施工的要求，進行現場試驗，便于調試施工設備，驗證混凝土配合比、施工工藝和流程能否達到實際工程的需要，為路基處理方案的實施打下基礎，提高施工效率。檢驗路基處理的效果，可以等到施工結束，以地質條件為依據，并考慮時間的影響，經過一段時間的休止恢復之后，檢查路基處理的效果，這是因為路基處理之后，路基的模量和強度在一段時間內會隨著時間的增加而增大[3]。一般情況下，在路基處理的整個施工過程中，都應該現場勘測路基的實際狀態，比如取芯試驗、荷載試驗、十字板試驗、鉆孔取樣試驗等，進而對路基處理效果進行全面的評價。

表1 淤泥與軟土質路基處理措施的適用范圍和施工方法一覽表

4 實際工程的石灰樁法處理方案

本文以某一實際工程為例，該工程所在地以淤泥和軟土質土為主，厚度在1 m～5 m之間，呈連續分布狀態。石灰樁具有良好的排水固結效應和膨脹擠密效應，在路基處理方案中，以密集布置樁體、縮短樁體長度、減小樁體直徑為設計原則。故經過設計計算，選用直徑為15 cm的石灰樁，將加固深度定為2 m，石灰樁的間距控制在80 cm，其整體平面布局成梅花樁形式，并對石灰樁的沉降值和穩定性進行校核，得到的校核數值均滿足工程的實際需求。從石灰樁的原材料角度來說，樁體的主要成分是粗砂、粉煤灰和生石灰，按照1∶1∶8的比例配制，主要成分是生石灰。生石灰的化學構成中，氧化鈣的含量在70%以上，含水量在5%以下，含粉量不高于10%，同時，生石灰的直徑不得超過5 cm，粉煤灰以I、II級灰為主，粗砂需要經過短期的晾曬。在生石灰中摻入適量的粗砂，能夠有效地填充生石灰塊之間的空隙，強化石灰樁的擠密效應。一般情況下，純石灰樁可能產生樁心軟化問題，但是，粉煤灰與生石灰摻和之后，經過相應的化學反應，可以明顯地提高石灰樁的強度，提高石灰樁的滲透系數，強化石灰樁的固結效應。由于粉煤灰是工業廢料，經濟成本較低，在實現經濟效益的同時，可以起到保護環境的作用，社會效益明顯[4]。此外，在公路改擴建工程中，為了避免新舊路基產生不均勻沉降的現象，可以設置相應的土工格柵。淤泥和軟土質路基設計方案如圖1所示。

5 石灰樁法的施工及常見問題

圖1 淤泥和軟土質路基設計方案圖

當前，石灰樁法還沒有形成完善的施工體系，也沒有特定的施工規范作為指導，在該項工程中，施工單位自行組建了一套打樁設備，以套管法為主要的施工方法，進而完成了石灰樁的施工。首先，將套管打入到土體中，在套管的上口位置采用分層填料、分層夯實的方法，每添加一次混合料，就向上提一段距離的套管。套管法施工流程簡單，施工質量容易控制，但是，套管法施工的工作量比較大，并且孔洞直徑、樁體之間的距離、石灰樁打入深度、石灰使用量等都屬于隱蔽工程，需要配置專門的工作人員進行管理，以保證石灰樁的施工質量。在施工過程中，如果發現路基的土質條件和勘測數據不一致，要暫時停止施工，弄清楚原因之后，采取相應的措施，才能夠繼續施工。

6 路基處理的管理和檢測

在施工過程中，施工單位需要設置相應的管理部門和檢測部門，從總體上控制施工的質量。路基處理的施工質量取決于施工管理的水平，同時，還應該適當考慮路基處理的測試工作，通常情況下，還需要針對路基處理的實際情況，制定相應的檢測方法，以減少不良施工問題的出現。路基處理工程的大多數施工環節都屬于隱蔽施工，一定要對施工過程的質量進行全面的監測，一旦發現問題，立即采取相應的措施，及時解決問題。此外，還要明確工程監理的目的，各部門互相配合、協調工作，以保證淤泥與軟土質路基的施工質量[5]。

路基是否出現沉降或者變形，需要采用相應的觀測方法，判斷路基是否隨施工的進行而發生變化，是否因為基礎的變形而產生結構開裂現象。觀測之后，得出觀測數據，對數據進行分析，將其作為科學研究、質量檢測，以及工程設計的依據。在觀測周期內，對于位移和沉降觀測工作，可以視情況而定，參照變形速率、使用要求等參數，適當地降低觀測任務量，得到更多的觀測數據，正確反映路基的變形情況。如果路基沉降周期比較長，同時，路基的沉降值需要控制在一定的范圍內的情況下，可以將觀測時間延續到使用期中，直到沉降數值穩定為止。一般情況下，沉降和位移的限定值和精度要求需要根據實際情況進行綜合分析之后，才可以確定下來，考慮沉降周期、變形速率、上部結構特征等因素，為了觀測的方便，可以將觀測精度控制在5 mm以內。

7 結語

淤泥與軟土質路基的處理過程中，要弄清淤泥與軟土質路基的實際情況，并以此為依據，初選路基處理方案，再通過經濟性分析，確定最終方案。施工時，也要注意路基處理技術的使用，以技術可行性和經濟最優為原則，選擇路基處理措施。同時，也要注重路基處理的施工質量，各項控制指標都需要滿足國家相關規定，以保證工程的質量，實現經濟效益和社會效益。

[1]公路軟土地基路堤設計與施工技術規范[S].

[2]錢讓清，劉中平.合蕪高速公路軟基處理[J].合肥工業大學學報(自然科學版)，1998，18（4）：45-52.

[3]黃曉明，張曉水.公路建設質量通病分析與防治[M].北京：人民交通出版社，2002.

[4]錢讓清.公路工程地質[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2003.

[5]北京交科勘測設計有限公司.仙桃城區至張溝改建工程 (一級公路)施工圖設計[Z].