淺論公路施工中軟土地基的處理方法

廣西捷通路橋勘察設計有限責任公司 廣西南寧 530000

摘要：由于公路地質形成的特殊性，沿線路基下經常存在深厚的軟土層，在該軟土地基上修建道路時，有可能因地基沉降或差異沉降過大而影響道路的正常使用功能。文章從軟土的工程特性出發，結合工程案例分析了軟土地基的特點，研究了軟土地基的固結、流變特性以及路基沉降的一般規律。

關鍵詞：公路施工；軟土地基；處理方法

我國目前是公路建設的飛速發展階段，公路建設的等級不斷提高，以適應經濟發展的要求。由于高等級公路設計速度的提高，相關線型指標也要隨之提高。當公路路基穿過地理形態復雜的軟土地區時，必須運用高超的技術方法和手段，以滿足建筑物對地基穩定性的要求，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高公路的抗剪強度和抗液化能力，消除各種不利因素，達到質量檢測要求。

一、軟土地基的物理特性

軟土地基，通常指由淤泥、淤泥質粘土、亞粘土、亞砂土組成的地基。它含水量大、壓縮性強、抗剪強度低，在我國分布很廣，大部分成型于天然。公路施工過程中如果遇到這樣的地基，其承載力達不到其上面的構造物要求的承載力，或雖在建筑施工時能達以要求，但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失穩，造成構造物沉降過大或不均勻沉降，甚至徹底破壞建筑物。所以施工中，為保證結構安全和質量，必須對其進行處理。

二、軟土地基處理的常用處理方法

2.1換填法

2.1.1 置換填土

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

2.1.2 拋石擠淤法

長年積水的低洼地段，當排水困難時，淤泥一般呈流動狀態，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化的、穩定性好的石料，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。

2.1.3 土工織物加固地基

以土工織物作為補強材料加固地基，利用其加筋、補強、應力擴散及排水等綜合作用來提高地基承載力并調整地基變形，常與沙墊層同時使用。在軟基上隔墊土工織物可使荷載均勻分布；在高填路堤，可適當分層墊隔。

2.2 排水固結法

2.2.1 袋裝沙井

袋裝沙井是將質量符合要求的沙先裝入透水性好的編織袋內，然后采用沉入或打入設備將裝好的沙袋沉入軟土地基內。袋裝沙井既有大直徑沙井的作用，又可以保證沙井的連續性，避免縮徑現象。此外，由于袋裝沙井的孔徑較小、沙材料消耗少、工程費用低，施工速度明顯加快，是軟弱地基施工最好的方法。 當泥沼或軟土層厚度大于5m，且路堤填筑高度的土體自重遠超過天然地基承載力或地基土體水平位移較大時，袋裝沙井具有明顯的優勢，是軟土地基最合適的處理方法。

2.2.2 塑料排水板

塑料排水板是在紙板排水的基礎上發展而來的，它的特點是：單孔過水斷面大，排水暢通，質量輕，強度高，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。 3 輕型填方施工法 軟土地段路堤的沉降和穩定性取決于路堤填料的重量，利用輕質填料可以增加路堤的穩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塊由于質量輕，運輸方便快捷，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，防止出現與構筑物連接處的錯臺，還可減少對周圍地基的橫向影響。 為了減少路堤變形，增加路堤的整體穩定性，防止油類滲入破壞EPS的穩定性，作為路床的一部分，可在EPS上直接現澆鋼筋混凝土板做保護層，然后在其上完成路面結構層施工。由于EPS的抗壓強度較低，施工使用傳統的軋實設備時必須謹慎作業，以防損傷該輕型材料。

2.3復合地基處理法

2.3.1深層攪拌法

深層攪拌法是通過特制機械，沿深度將固化劑與地基土強制就地攪拌形成水泥土樁加固地基的方法。深層攪拌法形成的復合地基具有以下特點：

（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緩慢，軟土的固結度小。

（3）大部分應力集中于樁體，部分應力通過樁體傳遞到復合地基下面的土中，增加了復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，固結速率減慢，起不到加固軟基的效果。

（4）復合路基的側向變形小，填土后兩個月內側向位移趨于穩定。 該施工法不僅可以提高構筑物的穩定性和減少沉降，還可用于特殊地基條件和有各種制約條件的軟土地基。

2.3.2 碎石樁法

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

（1）選料要求：選用未風化的干凈碎石、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、機具定位、樁管沉入、加料壓密、拔管、機具移位。 樁的施工次序一般是一邊推向另一邊或由里向外進行，方便擠走部分軟土。對抗剪強度低的黏性土地基，為減少對原狀土的擾動，施工最好采用間隔跳打的方式。

2.4反壓護道法

反壓護道法是在路堤兩側，用透水性、穩定性均較好的沙性材料，填筑一定寬度、高度的護道，以平衡使路堤下的淤泥或泥炭向兩側隆起的張力，從而保證路基的整體穩定性。 采用反壓護道加固地基，只需常用的機具設備，施工簡單，但占地多，用土量大，后期沉降變形量大，養護任務重。 反壓護道法一般適用于路堤高度不超過其極限高度的兩倍，非耕作區和取土方便、運距較近的地區。

三、公路軟基處理監測技術

軟土地基路堤設計與施工所需要的一些重要參數及測試方法如下：

3.1地表和土體的豎向位移。地表的豎向位移采用沉降板觀測，對于成層軟土應采用分層沉降標進行土體豎向變形觀測。

3.2土的側向位移。地表的側向位移可用設在坡角的邊樁進行觀測，上體內部的側向位移觀測應采用測斜儀。土體側向變形是控制路堤填筑速率的重要參數。

四、公路軟基處理質檢

在設計中雖然采用了合理的地基處理方案，但由于施工管理不善，造成地基處理失敗或未達到預期效果的工程也不少見，因此，軟基處理施工必須確保施工質量，科學地做好施工組織設計，加強工地技術管理，嚴格按照有關操作規程實施，認真做好工程質量檢查和驗收工作。

五、結語

軟土地基的處理，是保證道路使用質量與壽命的關鍵環節，是道路路基施工的重要環節，合理利用軟土地基的處理方法，恰當使用合適的加固技術，既能保證路基路面的穩定，同時也能提高道路的使用質量，保證道路應有的服務水平。

參考文獻：

[1]李彰明。軟土地基加固的理論、設計與施工[M]。北京：中國電力出版社，2006

[2]蘇建林。公路工程施工技術[M]。北京：人民交通出版社，2005