試論公路工程施工中軟基土質(zhì)的鑒別及處治

張北恒

（河南省中原水利水電工程集團(tuán)有限公司 河南 濮陽 457000）

試論公路工程施工中軟基土質(zhì)的鑒別及處治

張北恒

（河南省中原水利水電工程集團(tuán)有限公司 河南 濮陽 457000）

在公路工程施工建設(shè)中，為了滿足路基沉降條件，需要對它其中的軟基土質(zhì)進(jìn)行鑒別處理，進(jìn)而增強(qiáng)公路的承載能力。所以本文就簡單探討了在高速公路工程施工中對路基土方中軟基土質(zhì)的基本鑒別理論，并同時(shí)闡述了對軟基土質(zhì)的檢測處治方法。

軟基土質(zhì)；公路工程；路基；鑒別；處治

軟基土質(zhì)中含有大量的水分，且壓縮性較高，它的基本成分就是承載能力較低的淤泥沉積物和少量的腐殖質(zhì)，它的持水性較大而密度較小。

1　軟基土質(zhì)的鑒別分析

軟基土質(zhì)即軟土，關(guān)于軟土的鑒別，我國建設(shè)部在《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘查規(guī)范》中有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：①軟土的外觀應(yīng)該是以灰色為主的細(xì)粒土；②軟土的天然含水量應(yīng)該大于或等于液限；③軟土的天然空隙比≥1.01。滿足以上三點(diǎn)要求即可認(rèn)定為是軟土。而當(dāng)軟土被利用到公路工程建設(shè)當(dāng)中時(shí)，我國的《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中又給出了軟土鑒別的另一套標(biāo)準(zhǔn)。

（1）要對軟土的天然含水量進(jìn)行測定，因?yàn)樘烊缓渴峭临|(zhì)最重要的基本物理性指標(biāo)，它基本反映了土的狀態(tài)，所以要通過軟土的粘稠程度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和飽和程度來分析軟土含水量的變化。一般目前較為常用的軟土含水量測定方法是以土工試驗(yàn)為主，普通軟土的天然含水量應(yīng)該大于液限的35%左右。

（2）看天然孔隙比，所謂孔隙比所表達(dá)的就是軟土中孔隙體積與土粒體積之間的比例。換言之，天然狀態(tài)下軟土的孔隙比例就是天然孔隙比。它作為軟土一個(gè)重要的物理性評價(jià)指標(biāo)，可以用來評價(jià)天然軟土層的密實(shí)度以及土的含水量。如果用數(shù)據(jù)來表示，當(dāng)孔隙比e＜0.6，則是密實(shí)的低壓縮性土，若e＞1.0，則表示是疏松的高壓縮性土。

（3）十字板的剪切強(qiáng)度。十字板剪切強(qiáng)度源于十字板剪切試驗(yàn)，它是原位測試中最為成熟的一種技術(shù)。在試驗(yàn)過程中，要把十字板頭插入到軟土中，然后按照所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行側(cè)頭施加扭力旋轉(zhuǎn)，直到將土剪損，此時(shí)就可以測量出在十字板旋轉(zhuǎn)過程中，所形成圓柱體下表面處土的基本旋轉(zhuǎn)抵抗扭矩，再根據(jù)扭矩就可以計(jì)算出出土對于十字板的不排水抗剪強(qiáng)度[1]。

2　公路工程施工中軟基土質(zhì)的處治方法

在公路工程施工中，對軟基土質(zhì)的處治相當(dāng)重要，它可以滿足公路路基的沉降要求，并提升公路的承載力和穩(wěn)定性，保證公路工程的施工安全。一般來說，對軟基土質(zhì)的處理方法可以分為淺層軟基處理技術(shù)和深層軟基處理技術(shù)。而兩種處理方法之下又存在多個(gè)分支。

2.1淺層軟基處治方法——墊層法

墊層法就是在軟基土質(zhì)的公路地基中填充材料，所以墊層法非常適合于軟土地基中的淺層處理。通常講，墊層法所采用的材料一般為碎石和泥土，它們能提升地基中的堅(jiān)硬物質(zhì)含量。而墊層法又有兩種處治方式，分別為機(jī)器輔助和手工作業(yè)，這兩種方法的目的相同，都是將軟基中的泥土抽取出地基，然后將碎石塊和泥土置換進(jìn)去，所以墊層法也可以稱之為墊層換填法。

如果使用墊層法進(jìn)行軟基土質(zhì)處治，則要注意以下三點(diǎn)施工要點(diǎn)：①應(yīng)該在基坑開挖前進(jìn)行定位放線工作，這其中主要要安排好排水工作，并適時(shí)的降低地下水位，保持地下水位在墊層下的0.5m左右，并利用填充泥土的方法保證邊坡的穩(wěn)定性；②墊層材料的制作應(yīng)該由人工完成，因?yàn)閴|層材料的拌制要求較高，尤其是對填料與水量的配比要求精確；③在進(jìn)行墊層鋪設(shè)之前，最好對所填充溝槽進(jìn)行檢查，保證墊層的土質(zhì)、尺寸和標(biāo)高都符合標(biāo)準(zhǔn)，如果軟土土質(zhì)中含有粘土和灰土，則要通過振動(dòng)碾等器械來幫助砂石和泥土的分層鋪填。而對鋪填的厚度也有要求，每一層的厚度要保證在0.2～0.4m左右，而且在碾壓過程中要保證速度和流暢性，這樣才能保證墊層的平整[2]。

除此之外，排擠法、表層排水法和添加劑法也是較為常見的軟基土質(zhì)前程處治方法。

2.2深層軟基處治方法

深層軟基處治方法也很多，比如袋裝砂井法。它利用到了袋裝沙井作為排水固結(jié)的主要措施，它的施工方便而且消耗成本較低，加固效果也被施工技術(shù)方所普遍看好。當(dāng)進(jìn)行深層軟基處治時(shí)，要將袋裝砂放入到套管井內(nèi)，然后填塞密實(shí)，并拔出套管，在袋裝砂的頂面鋪設(shè)水平砂墊層。此時(shí)，軟基土質(zhì)中的水分會(huì)在路基上部填土荷載的作用下，被排擠到排水通道之中。當(dāng)軟基中的水分完全排走之后，就可以達(dá)成排水固結(jié)軟基的最終目的。

另外還有粉噴樁技術(shù)，它利用到了粉體噴射攪拌機(jī)械，在借助攪拌機(jī)械鉆成孔之后，會(huì)借助壓縮空氣對水泥粉固體材料進(jìn)行軟土加固。當(dāng)原位軟土被攪拌并壓縮吸收出水分之后，軟土就會(huì)在化學(xué)反應(yīng)后形成硬結(jié)，變?yōu)檎w性較強(qiáng)且水穩(wěn)定性較好的高強(qiáng)度樁體，它會(huì)與樁間土一起形成復(fù)合型地基，從局部提高整體路基的強(qiáng)度。粉噴樁適合應(yīng)用于于含水量在35～40%左右的軟基土質(zhì)[3]。

3　總結(jié)

軟基處治一定要根據(jù)公路建設(shè)的地形、地質(zhì)狀況和施工技術(shù)來判斷它的處治方式，所以多年以來軟基土質(zhì)鑒別和處治一直是公路建設(shè)中的技術(shù)疑難。隨著科技的發(fā)展，處治軟基的技術(shù)越來越多，其中各有優(yōu)勢，公路建設(shè)應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，以確保對公路建設(shè)的高質(zhì)量要求，為國家創(chuàng)建更多的社會(huì)效益。

[1]孫清華.公路軟基處理技術(shù)淺析[J].青海科技，2010，17（3）：106～108.

[2]劉巍巍.高速公路軟基處理技術(shù)對比應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技，2010，33（2）：26.

[3]洪淵，劉萬忠，潘衛(wèi)兵，等.淺析高速公路軟基處理技術(shù)[J].地球，2015（8）：445.

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2015-9-29