公路工程軟土地基勘察設計分析

陳發江

摘要：在公路工程中，是否做好了勘察、設計以及軟土地基的分析，直接影響著工程后期的營運效果。本文將結合實際的公路地質條件，合理地設計公路工程勘察設計方案，并提出在軟土工程施工過程中，相關的控制沉降量的方法，以期為實際的施工提供相應的參考和借鑒。

關鍵詞：公路工程；軟土地基；勘察設計；分析

引言

軟土路段的性質比較特殊，因此當高速公路是以軟土為依托修建時，必須對軟土層進行相應的加固。軟土中的地基承載力很容易被外界環境所干擾，但經過一些原位實驗和室內實驗，就能得到與力學、物理學有關系的一些數據，它能反映出地基承載力的變化規則和質量。

1軟土地基特征及危害性

軟土地基的具體特征有一下四點：第一點，存在較大程度的沉降；第二點，會發生不均勻的沉降過程；第三點，沉降是一個長時間的過程；第四點，軟土地基抗剪性較弱。軟土地基所造成的危害有兩點情形：第一點，軟土地基出現較大程度的沉降過程時，會直接影響到公路的通車能力；第二點，公路的整體性會因為軟土地基出現滑移的情況而被破壞。

2 公路軟土地基勘察設計方案的選擇

2.1選用恰當的鉆探工藝

在對軟土地基進行勘察時，要選擇恰當的鉆探工藝，務必要確保不會對軟粘土、淤泥質土和細砂層造成影響，使它們發生變形，要避免使用沖擊式鉆探工藝，如果采用了這項技術，孔很容易發生坍塌或者縮頸等情況，最終會使得孔底的殘渣量大大增加，對清孔工作造成了很大的困擾，也使得原位測試以及取土試樣工作難度加大，擾動了土壤的試樣，最終也就對測試的結果造成一定的影響，并且會擾動到土以及試樣的質量，導致勘察設計的最終精準度得不到保障。所以，為這些特殊的土質進行鉆探工藝選擇時，盡可能的使用泥漿、根管兩種護壁來回旋轉進行鉆探，避免對淤泥質土、軟粘土和細砂層產生影響，確保原位測試能夠高效高質的完成，最終確保勘察成果有效準確。

2.2重視鉆探取樣工作

在進行鉆孔取樣時，對于劃分地層、鑒別地層、以及評價地層的精度都要有所保證，要在設計規定的范圍內進行鉆孔取樣，并且繪制不同段落的地質斷面時，要使其同時滿足靜力觸探以及鉆孔之間的距離要求。對于那些特殊的土質進行取樣時，使用的取土器的壁要薄，相應的措施一個也不能缺少，這樣就能夠保證樣品在取樣過程中少受外界的干擾而發生變化，使得水分流失，最終影響測試的結果。特別像軟粘土、淤泥以及細砂這些含水量較高的土質，由于其自身結構比較松散，很容易被外界所影響，因而要對樣品采取一定的防護措施，使得測驗的結果更加準確。

2.3做好原位測試工作

此外，不但要重視鉆探取樣工作，更要做好現場原位測試工作。由于許多軟土具有不良的物理屬性，極易被破壞，要想確定能夠滿足勘察設計要求的一些物理形狀，不能夠只依靠鉆探取樣來確定，還要對軟土地基的現場進行原位測試。原位常用的測試手段有：（1）標準貫入試驗；（2）十字板剪試驗；（3）及靜力觸探試驗等。要想全面的了解軟土的物理力學性質，還要在室內進行相應的土工試驗，即是對軟土物理、化學、力學這三方面的性質分別進行測驗，重要的是，該試驗也是測試軟土地基的比較重要的手段之一。

3處理方案

常見的處理軟土地基的方法有四種，具體如下：

3.1排水固結

排水固結顧名思義，就是利用水的動力使得地基的排水條件得到改善，其主要原理是通過設置豎自排水井來實現的。此外要想改善地基的排水條件，還可以使用別的方法，例如：（1）抽水；（2）抽氣；（3）加壓；（4）電滲等。同時，要提前挖成沉降，并且要想確保地基土穩定，就可以適當增強地基土的固結強度以及固結速率。這種方法一般比較適合處理那些比較厚的充填土或者過于飽和的軟土地基。在排水固結法中還常常會采用較為常用以下一些措施：（1）降水預壓；（2）真空預；（3）電滲排水壓；（4）超載載預壓等。

3.2膠結法

（1）水泥攪拌

在軟土地基施工中，水泥攪拌法的應用存在干濕之分。將地基里的土跟水泥攪拌在一起，待其凝結成柱狀的水泥土體，不但對于地基承載力的增強，還能使得沉降的幅度大大降低，從而使得地基更為穩定，防滲性更強。

（2）高壓噴射注漿

使用鉆機對帶有噴嘴的注漿管進行施壓，使其壓入到土層內一定的深度，并利用高壓將漿液沖到上體，按照一定的比例，而后再重新組合，把漿液跟土體混合到一起攪拌凝結成固。通常這樣的方法常常適用于以下一些地基：①淤泥質土；②孰性土；③人工填土；④淤泥；⑤黃土；⑥碎石土；⑦砂土等。

（3）灌漿法

軟土地基中，經常使用的一種方法就是灌漿法，其是通過注入化學漿液以及水泥漿液，使得土粒能夠凝結在一起，以便地基土的承載力能夠有所提高，而沉降幅度則相應的降低，最終不但確保了土地基的穩定性，還能夠使得地基土具備更強的滲透性。

3.3加筋土法

加筋土法又分為換土墊層法或換土加筋墊層法兩種，地基具有更高的強度，就可以對地基進行加筋土施工，施工過程中，相關施工人員要及時的評定加筋土的效果，要求更專業，確保在施工前，地基的強度不會受到影響。

3.4置換法

在軟土地基施工中，置換法還是占有一定的地位的。要想在施工中使用此方法，就要安排相關的施工人員，遵循一定的施工技術，將不穩定的軟土換成比較堅硬的施工材料，來完成后續的填充工作。與此同時，在使用置換法時，施工所用的軟土要飽和，要能清晰的與非飽和的軟土作出區分，以便將施工過程中由于不合理選材而使工程出現問題的概率降到最低。

3.5原位測試法

通常使用兩種方式：（1）靜力觸探；（2）十字剪切實驗。經分析研究表明，同時使用靜力觸探以及鉆探方式的工程勘測效率十分的高效，還要注意將計算機與靜力觸探相互配合，而后計算機可以對沉降曲線進行連續的分析，其數據的結果就會直接的通過曲線表達出來了。此方法在測定軟土力學性質或者獲取地基承載力方面的數據計算上同樣適用。而十字板剪切這種方法，比較適用于測試原狀土的在不排水的情況下的抗剪強度的大小，采用十字板剪切實驗法能夠得到跟路堤的穩定性有關的鹽酸指標，并同時與經過土工試驗后原狀土的不排水抗剪強度的指標相比較，確保實驗數據的準確一致。

4控制公路軟土地基沉降動態的措施

4.1推算最終的沉降量

在軟土地基施工過程中，進行加載實驗，一般采用不同級別的加載方式，不同級別的荷載時間有很大不同，而且，軟土層的埋深程度也不盡相同，軟土地基的沉降曲線展現出來的波折較多，結合這樣一種特點，在現實操作過程中，對軟土地基進行施工時就可以使用兩種方法來推算地基的最終沉降量，（1）指數法；（2）雙曲線法。

4.2做好最終沉降量法動態控制工作

一般而言，所謂的動態控制即是當進入到軟土地基修路施工環節時，要控制好修路各階段的沉降量，控制好沉降量，使其處在相應的范圍內。進行路基填筑工作時，要控制好填筑的工作效率，能夠使得地基固結率與軟土能夠彼此適應，更進一步地減少沉降量。倘若預壓已經超出相應的荷載范圍，要測量好實際的沉降速率，使其沉降范圍每個月不能超過0.8cm。

結語

總之，公路軟土地基工程的地質條件一般都比較復雜，為了得到的設計參數更為準確，要結合工程實際變化的程度并綜合利用不同的勘察手段，對軟土地基工程的方案進行設計，最終達到保證軟土地基質量的目的。

參考文獻：

[1]劉緒東.公路軟土地基勘察設計方案探討[J].科技創新與應用，2014，（15）：197-197.

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