軟土地基處理在道路施工中的應用

王恒恒

摘 要：軟土是工程地質中較為常見的不良地質類型，軟土地基的處理質量直接影響到路基的基礎承載力，也是保證道路建成后安全、高效運營的關鍵。所以選擇合理的軟基處理方案及方法快速實施，從而取得預期的經濟和社會效益，就具有重大的實際意義。本文主要介紹了軟土的定義及其成因、常見的軟基處理方法題等。

關鍵詞：軟土地基;路基;軟基處理

隨著我國經濟的高速發展，高等級公路建設規模不斷擴張。在道路修建期間，由于道路沿線較長，其跨越地層較為復雜多變，不可避免會遇到軟土地基。由于軟土形成的特殊性，其常常處存在深厚土層，在施工期間，必須按照要求及規范正確處理，若對軟土地基處理不恰當，極大可能會導致路基產生不均勻沉降甚至失穩現象，致使道路路面出現裂縫及坍塌的可能性，降低道路的安全可靠性。高質量處理軟土地基，很大程度上提高路基的承載力，同時也為建成后道路的安全運營提供了重要保障。

1 軟土的定義及成因

軟土一般是指在靜力或緩慢流水環境中以細顆粒為主的近代沉積物，其直徑小于0.1mm的顆粒一般占土樣重量的50% 以上。工程上將淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土、沖填土、雜填土和飽和含水黏性土統稱為軟土。

軟土的形成條件千變萬化，主要是在水流不通暢、缺少氧氣以及有多種有機物質下，且常于泥炭粉土交錯沉積形成的。大部分的形成時期為全新世紀的中后期，也有形成期較早的軟土，他們常常隱藏在堅硬密實的土層[1]?？傮w說來，在各種土中，軟土可以說是比較年輕的沉積物，有的還是正在繼續沉積的欠固結軟土。

軟土地基指以軟土為主，與粉砂、泥炭等一些其它土層相間組成的地基，當然也存在厚度幾十米、上百米而土質較均勻的軟土地基。軟土地基主要指大自然生成的地基，有時也包括棄土、吹填土及濱海圍涂造地或山間填土地區的地基。

2 常見軟土地基處理方法

軟質土層因為本身的高含水率、高壓縮性、低強度、弱滲透性、變形所需的時間長等工程特性，所以不能像其它原始地基那樣直接用作天然地基，必須通過技術措施改良地基土以降低地基在承受載荷的情況下的產生的變形或不均勻下沉[2]。我們現在掌握很多種軟基改良技術，且各自有各自的使用范圍，下面具體介紹幾種常見的處理方法。

2.1 表層排水法

表層排水法在路基在地面上的溝槽開挖，主要目的是利于地表水的排出，減少表面土層的含水率，為施工現場的大型工程機械提供良好的施工環境，為了發揮開挖盲溝在實際工程中的作用，常用透水性良好的砂礫回填[3]。溝道布局應充分考慮地形和土壤條件，使排水暢通。溝斷面尺寸一般以寬度 0.5m、深0.5～1.0m。路基、盲溝應回填碎石，如果埋孔管必須保護好過濾的材料。

2.2 換填法

其原理是將軟土地基下一定深度內的軟質土層通過特定的方式清除，然后將一些穩定性好、強度高、壓縮性較低以及沒有侵蝕性的材料進行填充，如：鵝軟石、礦渣、粉煤灰、碎石等[4]。并且在現場施工過程中需要人工、車輛、機械設備進行合理高效的組合方式來完成土體的換填。

換填法主要應用于軟質土層較淺的地基處理中，其有效處理深度一般控制在在 3m 以內，其主要針對含有大量淤泥質土、雜填土、腐殖土以及已完成自重固結的軟弱地基。

2.3 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁通過特制深層攪拌樁機將水泥和軟基的土體強制攪拌均勻，在攪拌期間，由于軟土中含有大量的水分，將與填充的水泥發生一系列的化學反應，進而生成新的化合物，這些化合物容易形成具有膠結作用的溶液，使土體與周圍的軟弱土層結合在一起，形成整體穩定性高、承載能力強的水泥土樁。

水泥攪拌樁主要適用于淤泥質土、素填土、黃土等。

2.4 強夯法

該施工技術主要利用起吊機械設備將一定重量（一般為10～45t）的重錘起吊到離地基表面 10～45m 的高度，然后脫離重錘使其自由下落至地面進行對地基的夯實。強夯法其施工方法簡單、快捷，施工工期相對較短，對地基的加固效果有顯著提高，其承載能力可達到之前的 2～5 倍，沉降量以及水平位移減小壓縮性最高降低 10 倍，結構土體強度高。

強夯法主要應用與地基中含有砂土、非飽和的粘性土以及雜填土。

2.5 水泥粉煤灰碎石樁

水泥粉煤灰碎石樁簡稱 CFG 樁，是在碎石樁的基礎上發展起來，樁身主要由水泥、碎石、粉煤灰和水拌和以一定的級配制作而成[5]。其加固機理主要分為擠密作用、復合地基作用和褥墊層作用[6]。加固效果主要取決于樁端土承載力和樁身摩阻力，將樁打入深層至持力層可以保證樁端承載能力。

適用條件：適用于處理軟弱粘性土、粉土、砂土和自重固結的素填土地基。對于淤泥、淤泥質土、有機質土、有腐蝕性地下水時應按試驗確定其適用性。

2.6 拋石擠淤

在路基底部拋投一定數量的片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基的強度。這種方法施工簡單、迅速、方便。主要適用于常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動狀態，厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達底部的泥沼或厚度為 3～4m 的軟土。拋投的片石大小，隨泥炭或淤泥的稠度而定，對于容易流動的泥炭或淤泥，片石可稍小些，但一般不宜小于 30cm[7]。

2.7 凍結處理技術

凍結處理技術也是提高軟土地基強度的有效方法，主要原理是使用氮和二氧化碳相結合，使液態二氧化碳膨脹，然后運用制冷裝置對整個土層進行定型、凍結處理。這種技術可以有效提高軟土地基的強度，防止其出現較大的壓縮變形量。與其他幾種技術相比，凍結技術被廣大施工單位所采納，并取得非常好的效果。

結語

隨著我國經濟快速發展，軟土地基處理技術基本應用到實際的工程。但軟土地基新處理技術的研發以及現有技術的更新也十分重要，應結合實際工程進一步研究。選擇軟土地基處理方法時，要考慮地基狀況、道路性質、施工條件、周圍環境等多方面因素。

參考文獻

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[2] Rayhani M H，Naggar M Hel.Numerical Modeling of Seismic Response of Rigid Foundation on Soft Soil[J].International Journal of Geomechanics，2008，8（6）：336-346.

[3] 胡榮春，嚴朝.公路施工中軟土地基處理的方法[J].建筑知識（學術刊），2011，15：58-61.

[4] 林峰，許明軍.粉噴樁加固軟土地基現場試驗研究[J].中外公路，2004，24（5）：35-39.

[5] 曾煒.CFG 樁在軟土地基處理中的應用研究[D].重慶交通大學，2012.

[6] Gerald A. Miller，Scarier Hazard. Influence of soil type on stabilization with cement kiln dust.Construction and Building Materials，2010.

[7] 張自力.拋石擠淤法在軟土路基處理中的應用[J].中國高新技術企業，2014，24：37-38.