高速公路軟基施工方法探討

田世亮（廣西正和高速公路有限公司，廣西 南寧 530012）

高速公路軟基施工方法探討

田世亮
（廣西正和高速公路有限公司，廣西 南寧 530012）

本文從軟土地基的工程特性著手，研究不同深度軟基的處理原則，并結(jié)合廣西某高速公路在建項目的軟基情況，對所使用的換填法、排水固結(jié)法等幾種軟土地基處理的基本理論、設(shè)計方案和施工技術(shù)要點進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

高速公路；軟土路基；施工技術(shù)

一、軟土地基工程特性

軟土一般來說是天然孔隙比大，一般大于1.0；粘粒含量很高，塑性指數(shù)也較大；它以細(xì)顆粒存在，顏色較深，其中有機質(zhì)含量高；它的滲透系數(shù)一般為k=10-7～10-8cm/s，一般軟土中有機物含量較高；一般壓縮系數(shù)α1-2＞5kPa-1或α1-3＞10kPa-1 ；基礎(chǔ)沉降大及強度低，快剪凝聚力內(nèi)摩擦角φ＜5℃，c＜20kPa。

二、軟土路基基本的處理原則

一般地軟土路基基本的處理原則要遵循軟土或軟弱土層較厚的路段，如果是工期允許，要采取超載預(yù)壓方法處理，如果是直接出露地表并且軟土地層較薄時，我們采取直接清除換填或者是填筑山坡土，并采用沖擊碾壓進(jìn)行處理的措施。另外，當(dāng)路堤填筑高度在＞5m時，與橋涵路連接的路段一般要根據(jù)沉降計算結(jié)果，或采用塑料排水板、或水泥攪拌樁處理或振沖碎石樁等，構(gòu)筑呈復(fù)核地基，與堆載預(yù)壓相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。

三、軟土路基的分類與處理方法

（一）淺層軟弱地基

淺層軟弱地基，指的是軟弱土層厚度小于3m的軟弱地基。對于軟層軟土地基上的路堤處理方法多種多樣，大致方法有以下幾種：換填施工法、反壓法、超載預(yù)壓法等。

1 換填施工方法

換填施工法就是利用人工、機械和其他的方法清除厚度不大的軟弱土層，置換為符合要求的路基填料，然后利用機械碾壓實到設(shè)計要求的壓實度，以達(dá)到徹底處理的效果。在河流和池塘或積水洼地，水底為淤泥地層，淤泥之下為硬土層，可采取拋石方法，從路基中部向兩邊，拋填耐風(fēng)化、具有符合技術(shù)要求的大塊石，把淤泥擠開，使片石沉入下臥硬層。回填料宜優(yōu)選級配好、強度高的砂礫或碎石土，缺少優(yōu)質(zhì)填料時，可采用含砂粒的細(xì)粒土或片石回填。如采用細(xì)粒土，要求其液限＜50%、粗粒料含量≮25%，且CBR值應(yīng)達(dá)到相應(yīng)層位的強度要求。如采用片石回填，片石頂面應(yīng)設(shè)置一層碎石調(diào)平層，厚度≮30cm。

2 砂墊層法

砂墊層主要選用砂、砂石墊層的材料，宜采用級配良好、質(zhì)地較堅硬的粒料，其顆粒的不均勻系數(shù)最好≮9，采用的潔凈、透水性良好的中、粗砂其含泥量≯5.5%，而且需將其中植物、雜質(zhì)剔除干凈；或者采用天然級配砂礫料，其最大粒徑≤6 cm，礫石強度大于3級。

（1）將砂料運送到各即將攤鋪的土基上，用小型推土機攤鋪并整平，攤鋪后灑水適當(dāng)，再分層壓實，壓實厚度宜為0.15m～0.2 m。如采用砂礫石，應(yīng)使之無粗細(xì)粒料分離。（2）砂墊層寬度應(yīng)寬出路基邊腳50～100 cm，兩側(cè)端以片石護(hù)砌或采用其他方式防護(hù)，以免砂料流失。（3）砂墊層的壓實度，須達(dá)到相對密實度的85%以上。因此要調(diào)整控制最佳含水量。道路工程砂墊層均采用碾壓法施工并找平后，先用推土機排壓，然后用100 kN以上壓路機往復(fù)碾壓。人工配合找平和修理邊坡。

（二）深層不良地基處理技術(shù)

1 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)，其原理主要為：（1）排水系統(tǒng)：是在軟土地層中，開辟和增加排水通道，改變軟土地層中排水邊界條件，縮短排水距離，加快排水速度。（2）加壓系統(tǒng)：是指對軟土地層施加壓力，迫使其中的水滲透流動，通過新建的排水系統(tǒng)，將水排出地基之外，從而達(dá)到提高軟土地基密實度。

2 袋裝砂井法

袋裝沙井法是利用路堤重量，分層加載，使軟土因其孔隙水排出后而逐漸固結(jié)，地基因此產(chǎn)生壓密沉降，強度也隨之提高的一種方法。其材料一般選用滲水率較高的中、粗砂，粒徑大于0.5mm的砂的含量宜占總重的60%以上，含泥量應(yīng)小于或等于3.5%，滲透系數(shù)應(yīng)大于或等于6×10-3cm/s。袋裝沙井法的主要施工機械為：履帶臂架式吊機導(dǎo)架式和軌道門架式振動打樁機。待門架打設(shè)機就位后，在空心套管下端插入混凝土樁尖，開動振動錘，將套管沉入土中，在達(dá)設(shè)計深度后停止，將已裝好的砂袋從套管側(cè)孔中徐徐送入管中，達(dá)設(shè)計深度后，然后將套管拔出到砂墊層以上，砂袋留在土孔中，埋砂袋頭。到此為一個樁位的施工，將套管移動至另一樁位，按照上述程序重新開始施工。

3 軟土復(fù)合地基法－水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁法施工時應(yīng)注意以下幾點：（1） 在施工開始之前應(yīng)取樣做配合比試驗，以確定水泥攪拌樁法的適用性，確定最佳的樁距、樁徑、粉劑量及施工工藝。（2） 試驗前應(yīng)對場地表層土做清表處理，一般清表厚度為0.3m。平整場地后，即可進(jìn)行試樁，施工各項參數(shù)可據(jù)試驗情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。（3） 樁徑為50cm，正三角形布樁，樁距由場地地質(zhì)條件確定，一般為1.0m～1.5m。樁長由軟土層厚度確定，樁端應(yīng)穿過軟土層并嵌入持力層不少于0.5m，視持力層承載力確定，持力層宜取強～中風(fēng)化巖層或堅實土層。（4）施工順序為先外排后內(nèi)排，先周邊后中間，并宜按隔1～2孔的施工順序進(jìn)行。（5） 施工后必須對復(fù)合地基的加固效果進(jìn)行檢測：成樁7d后開挖淺部樁頭，檢查攪拌樁的均勻性，量測成樁直徑，檢查數(shù)量為樁總數(shù)的5%；成樁28%d的采用復(fù)合地基荷載試驗和單樁荷載試驗檢查處理效果，復(fù)合地基承載力根據(jù)路基填土高度而定，但要求＜150kPa。（6）樁體檢驗合格后，鋪設(shè)土工材料及砂墊層，鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整，表面不能有碎、片石等物。在距土工合成材料層8cm以內(nèi)的路堤填料，其最大粒徑≯6cm。土工格柵采用聚丙烯雙面夾合焊接格柵GSZ80－80，結(jié)點剝離力≥60N，延伸率≤10%，幅寬≥6m。土工格柵之間則采用鐵絲綁扎聯(lián)接，且其疊合長度≮15cm，鋪設(shè)時不允許有褶皺，并嚴(yán)格按規(guī)范施工。

結(jié)語

軟土在我國分布極為廣泛，容易給公路工程建設(shè)造成較大的安全隱患。針對現(xiàn)場地質(zhì)類型、地基條件、施工條件的不同，相應(yīng)軟土地基的處理方法也存在差別。因此，熟悉現(xiàn)場軟土地基的情況，有助于施工時選擇合理、恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，來獲得最佳的效果。

[1]周姍姍.高速公路軟土路基沉降影響因素研究及灰色預(yù)測[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2007.

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[4]張誠厚，袁文明，戴濟群.高速公路軟基處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出擺設(shè)，1997.

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