施工中軟土路基處理方法與應用技術研究

強 吉 鵬

(山西平陽路橋有限公司,山西 臨汾 041000)

軟土自身的含水率和壓縮性比較高，強度比較弱，滲透性也并不強，達到一定程度的變形所需要的周期也比較長，所以軟質土層不能直接像一般的土體一樣作為天然地基使用，必要通過一定的改良手段將其各項性能進行優(yōu)化，從而控制其在荷載下產生沉降或變形等不利于土體發(fā)揮其穩(wěn)定性能的現(xiàn)象。路面出現(xiàn)裂縫甚至較為嚴重的破壞現(xiàn)象一般情況下都是因為路基出現(xiàn)問題導致的，因此對于軟土地基而言一定要采取較為合理的施工工藝進行處理才能對圖紙進行改良從而使土體強度達到施工要求。這一過程不僅影響著最終工程的質量和使用功能，也能對資金的投入起到關鍵的作用。

1 常見軟土地基處理方法

對軟土地基進行處理的方法有很多，實際的施工過程中也會根據(jù)實際的情況來進行選擇，但是最終的目的都是為了將性能較差的軟質土層經過處理使其在承載能力、強度等方面達到一定的標準，從而使得地基變形以及結構的穩(wěn)定性方面都能達到相關規(guī)范要求?，F(xiàn)階段施工中常用的軟土地基處理方式有很多，但是每種方式都有其使用的條件，以下將對幾種常見處理的方式進行介紹。

1.1 表層排水法

表層排水法的原理是在路基的表面開挖排水用的溝槽，其主要的目的就是排出地表水從而使土體的含水率能夠降至合適的范圍。這樣在進行施工的過程中才能保證施工環(huán)境良好。為了將開挖盲溝對于整個工程進度的影響展現(xiàn)出來，一般在進行回填的時候都是選用排水性能較好的砂礫。在為溝道進行布局時應該將地形因素和土壤因素進行全面的考量才能保證排水過程的暢通性。其中溝道的斷面尺寸需要保持在寬0.5 m，深1.0 m的水平。需要用碎石塊將盲溝進行回填，預埋孔管的部分應該將過濾材料保護好，如圖1所示。

1.2 砂墊層法

砂墊層法是在地基上部鋪設一層砂石，厚度在0.6 m～1.0 m之間為宜，具體的規(guī)格要求需要根據(jù)實際路基高度、軟土層厚度等實際情況來確定，若是太厚則會導致施工難度加大，而過薄則會削弱其效果。砂墊層作為軟土路基上部的排水層，其作用主要是控制堤壩水位，為施工工程中重型機械的使用提供便利的條件。其特點主要是施工較為便捷，需要的特殊機具并不多。砂墊層法的主要使用范圍有以下的幾個：

1)路基高度不超過極限高度的1/2。

2)軟土所處的位置沒有具備低滲性的地殼環(huán)境。

3)軟土土層的厚度比較小，或者可以進行雙排水。

4)施工所在地的沙場和施工地點的距離并不遠，工期并不十分迫切。

采用砂墊層法的情況下，砂石粒徑的選擇標準為級配較好的中砂和粗砂，要求砂石顆粒之間的不均勻系數(shù)在5以下且不均勻砂石占比不能超過5%。砂墊層的攤鋪工具一般是選用自卸汽車配合推土機，攤鋪效果盡可能要求均勻，最好不要出現(xiàn)過大的集中荷載，避免局部的擠壓破壞。當路堤的材料類型為粉土時側向排水可能會被由透水性不良導致的路堤坡腳附近砂墊層被覆蓋阻礙，因此要在之前就做好墊層端部的處理工作。進行填筑的過程中要合理的安排避免發(fā)生路基破壞。判斷標準是利用埋設在路堤中線的地面沉降板以及布置在路堤坡腳的位移邊樁進行觀測來進行地基穩(wěn)定性的判斷。

1.3 強夯法

強夯法還有一個稱呼是動力固結法。這一方法的實質是通過不斷的夯擊擊實土體來提升承載力和降低強度和壓縮性。主要方法是將15 t～45 t的反復錘進行自由落體。強夯法是由法國的一位工程師在20世紀60年代末期提出并進行使用，在最初進行使用的時候強夯法的局限性很大，只能在砂石地基等情況下使用，近些年以來隨著施工技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，強夯法開始應用在細砂土壤類型中，并逐漸表現(xiàn)出了其施工便捷、造價低、耗時短以及應用單位廣等一系列優(yōu)點，開始在世界單位內被廣泛的采用，如圖2所示。

中國使用強夯法是在20世紀70年代末期，最開始是在京津冀以及山西等地進行試驗及理論分析研究，取得了較為豐碩的成果，此后這一技術開始在全國范圍內進行大面積推廣。使用強夯法進行處理的地基不但在抗剪強度等方面有所增強，同時土壤的液化性能和抗震性能也有了很大的提升。但是強夯法對于粉土處理效果并不顯著，因此要根據(jù)實際的地質條件合理選擇。

1.4 換填法

換填法顧名思義就是將土體一定范圍之內的軟質土層用質地較為堅硬的諸如鵝卵石、鋼渣礦渣等填充材料進行替換，為了使替換過后的效果較為明顯，施工過程中人員一定要配合和機械工具做好各項工作，包括分步分層的進行替換并按照規(guī)范規(guī)定的強度指標進行夯擊壓實，從而達到規(guī)范要求的壓實度。

換填法的適用范圍是對如粉砂土、腐殖土、混雜土等深度不夠的軟土地基進行優(yōu)化，完成地基改良處理的目標。這種處理方式也同樣適用于松散土體較多的地區(qū)以及黃土地基，山區(qū)可以用來處理巖面傾斜以及高度差較大的情況，在不均勻的卡斯特地形條件下也能采用此方法幫助消除由季節(jié)性凍土帶來的凍脹傷害。

1.5 土工合成材料法

土工合成材料法的原理是人工合成分子聚合材料作為原料去生產不同類型產品。并能夠將其放置在需要進行處理的工程內部來發(fā)揮過濾、排水、分離、防滲、加固和保護等作用，能夠作為一種全新的巖土工程材料來增進土壤和巖石以及土壤和其他類型結構的連接。

2 實際工程中的應用

2.1 施工前準備

軟土地基在進行施工之前應該做好以下幾個方面的準備工作：

1)對施工圖紙進行詳細的分析和研究，收集工程規(guī)范以及和工程相關的水文地質條件檢測報告，預先確定地下有無埋設管道以及光纜等并確定詳細名稱的具體位置。

2)編制施工流程大綱或者詳細的施工組織設計文件。

3)原材料、半成品、成品的檢驗。

4)施工機具的安裝及調試工作。

2.2 施工方法

1)將地表的雜草、廢棄物等清理出場外，并將地面整理平整。

2)開始測量放線。以原始的基準點為準推算出路基中心位置的樁號坐標并將其標注在實際的道路對應位置上，然后以已經放線完成的道路中心線以及施工圖紙要求的位置為參考，使用全站儀水準儀等測量工具定出路基邊坡以及邊溝的位置，也要在道路上進行標注。

3)機械清淤：使用大型機械清理淤泥的過程需要大型挖掘機和運輸機具緊密的配合工作，清理掉大部分的淤泥。

4)拋石擠淤：洼陷的路段會存在淤泥層較厚并且含水量較大的情況，存在含水量高且不利于排水工作進行的問題。這一問題的解決方法一般是采用拋填碎石的方法。片石的直徑要求一般是大于300 mm，現(xiàn)場進行拋填時應按照規(guī)范要求由中部向兩邊進行均勻鋪攤，若坡度大于1∶10時應該由低向高進行拋填工作。等到拋填的片石將底部的大部分淤泥擠出后再填入直徑更小的石塊填滿間隙，并用中性壓路機進行碾壓，上覆反濾層并進行二次填土，見圖3。

5)鋪設土工格柵：土工格柵的鋪設不能對原本路面的平整以及密實程度造成破壞，鋪設的過程中土工格柵應保持較為平整的狀態(tài)再進行平行方向上的攤鋪。這一過程不允許擰亂的情況出現(xiàn)，并且兩個相接的土工格柵之間需要控制200 mm以上的連接長度，順著路基的方向在連接部分進行綁扎，每隔2 m的距離需要使用特制的釘子將土工格柵牢固的固定在地面上。

3 結語

公路路基的處理工作是比較復雜且艱巨的，需要花費大量的時間進行觀測、記錄和分析，本文對現(xiàn)有軟土地基處理方法進行了對比分析，指出了軟土地基處理方法的適用性以及選擇的依據(jù)，為實際施工提供了一定的參考。需要說明的是軟土路基處理方式的選擇并不是一成不變的，可以根據(jù)實際的地質情況綜合選用，聯(lián)合不同的處理手段并靈活使用。在我國軟土地基處理技術的發(fā)展還是很迅速的，現(xiàn)如今存在好多地基，但對新處理技術的開發(fā)研究也是十分重要的，應從實際工程應用的角度上進一步加以研究。