淺析基于公路軟土地基的處理

馮登輝

（湖北工程學院新技術(shù)學院，湖北省 孝感市 432000）

淺析基于公路軟土地基的處理

馮登輝

（湖北工程學院新技術(shù)學院，湖北省 孝感市 432000）

近年來，隨著改革開放的逐步深化和社會主義市場經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，我國公路建設(shè)的規(guī)模日益擴大，難度不斷提高，公路建設(shè)對軟土處治提出了更高的要求。為了滿足公路工程建設(shè)的需要，我國引進、發(fā)展了多種軟土處理技術(shù)，積累了一定的經(jīng)驗，同時也還存在一些問題。本文根據(jù)幾年來親自參與軟土地基處理的經(jīng)驗，談?wù)剬浲恋鼗幚淼膸c體會。

公路 軟土地基 處理

一、問題的提出

所謂軟土，從廣義上講，就是強度低、壓縮性高的軟弱土層。在軟土地基上修筑路基，若不加處理，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。習慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之間，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般為35%～60%，塑性指數(shù)為13～30.我國軟土多分布在江河湖海等處，但也在丘陵低洼和山區(qū)谷地賦存。由于其成因類型不同，厚度不一，性質(zhì)各異，因此不能一律對待，首先應(yīng)查明各地區(qū)特點和地質(zhì)、土質(zhì)條件，有針對性地采取有效對策，作出合理的處理。

過去在一般公路通過軟土地區(qū)，由于線路等級標準不高，路基寬度窄、立交少、縱坡要求不嚴，且多低路堤，故對路基大部分地段處理工程少，僅對橋頭高路堤部位重視些。但從高速公路出現(xiàn)后，因要求全立交、橋涵通道多，路堤高度多超過軟土填土極限高度。加之軟土中含有大量親水膠體微粒，土體多呈海棉狀結(jié)構(gòu)，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪強度低、壓縮性強在路堤高填土的自重作用下，要經(jīng)過較長時間才能趨地壓密穩(wěn)定、因此其沉降穩(wěn)定要花費長時間。此外軟土結(jié)構(gòu)在大交通量、重載車輛的作用下，路基容易產(chǎn)生側(cè)向膨脹擠出滑動，基底沉降現(xiàn)象也嚴重，為了增強壓密穩(wěn)定力度和較短時間達到最終沉降，消除側(cè)向滑動位移，以免路堤向兩側(cè)膨脹擠出，確保路基及其外側(cè)建筑物或其他農(nóng)田、蝦池、魚塘的安全，因此必須對軟基進行處理。

二、軟土地基路基施工處理的基本方法

當路堤經(jīng)穩(wěn)定驗算或沉降計算不能滿足設(shè)計要求時，必須對軟土地基進行加固。加固的方法很多，常用的方法有：

1、塑料排水板：塑料排水板是帶有孔道的板狀物體，插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡單、快捷，應(yīng)用較為廣泛。最大有效處理深度18米。

2、砂井：砂井是利用各種打樁機具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)墊層，以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。砂井適用于軟土層厚度大于5m時。最大有效處理深度18米。

3、袋裝砂井：井經(jīng)對固結(jié)時間的影響沒有井距那樣敏感。但一般砂井如果井經(jīng)太小，既無法施工，也無法防止因地基變形而斷開失效。因此，現(xiàn)在廣泛采用網(wǎng)狀織物袋裝砂井，其直徑僅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造價比一般砂井低廉，且不會因施工操作上的誤差或地基發(fā)生水平和垂直變形而喪失其連續(xù)性。最大有效處理深度18米。

4、排水砂墊層：排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層較薄的砂層。將水從砂層中排出去。最大有效處理深度，路堤極限高2倍。

5、土工織物鋪墊：在軟土地基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物，可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，又可以提高地基的承載能力，同時也不影響排水。對于淤泥之類高含水量的超軟弱地基，在采用砂井及其他深層加固法之前，土工織物鋪墊可作為前期處理，以提高施工的可能性。

6、預(yù)壓：在軟土地基上修筑路堤，如果工期不緊，可以先填筑一部分或全部，使地基經(jīng)過一段時間固結(jié)沉降，然后再填足和鋪筑路面。最大有效處理深度30米。

7、擠實砂(碎石)樁：擠實砂樁是以沖擊或震動的方法強力將砂、石等材料擠入軟土地基中，形成較大的密實柱體，提高軟土地基的整體抗剪強度，減少沉降。最大有效處理深度20米。

8、旋噴樁：利用工程鉆機，將旋噴注漿管置入預(yù)定的地基加固深度，通過鉆桿旋轉(zhuǎn)，徐徐上升，將預(yù)先配制好的漿液，以一定的壓力從噴嘴噴出，沖擊土體，使土和漿液攪拌成混合體，形成具有一定強度的人工地基。最大有效處理深度20米。

9、生石灰樁：用生石灰碎塊置于樁孔中形成樁體，稱為生石灰樁。最大有效處理深度20米。

10、換土：采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。最大有效處理深度3米。

11、反壓護道：反壓護道是在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和一定高度的護道。它利用力學平衡以保持路基的穩(wěn)定。

三、施工現(xiàn)場常用處理軟土路基方法

在施工中經(jīng)常碰到的情況多數(shù)不是軟土地基，因為如果有軟土地基一般情況在設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)資料，提出處理方法。多數(shù)情況是有局部地段地質(zhì)情況和原來設(shè)計不同，出現(xiàn)局部地基承載力達不到設(shè)計要求，或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統(tǒng)不暢，原有地基土質(zhì)滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿，彈簧土地段)。根據(jù)出現(xiàn)的這些情況一般常用的方法主要有：

1、換填。這是最常用的方法。這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。

2、拋石填筑。就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭，填石的高度以露出要處理的路段原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機把石塊壓實，不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。

3、盲溝。就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。

4、排水砂墊層。排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層，作用是在軟土頂面增加一個排水面，在填土的過程中，荷載逐漸增加，促使軟土地基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水，要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6～1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝，通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。

5、石灰淺坑法。由于粘性土含水量影響，施工中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟現(xiàn)象。一般較輕的可以采用挖土曬干，敲碎回填的方法：“石灰淺坑法”可以用于各種不同面積的路段(就是說大面積可以使用，小面積也可以使用)。具體做法是：挖40～50cm方形或圓形，深一般1m上下的坑，清除坑內(nèi)的滲水(最好挖好坑后，第二天清除滲水)，放入深為坑深 1/3的生石灰，即可回填碾壓。坑的行距和坑距在輕度彈簧路段為5～6m，在嚴重彈簧路段為3～4m。

四、結(jié)語

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，對構(gòu)造物造成不同程度的危害，本文以上介紹的只是工地常用的幾種處理軟土地基的方法，具體施工還要根據(jù)工地的實際情況來選用，有時幾種方法可以交替或一起使用。

[1]龔曉南.地基處理新技術(shù)[M].西安：陜西科學技術(shù)出版社,2009.

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1007–6344（2015）01–0207–01