淺談公路施工中軟土地基處理

1、    淺談公路施工中軟土地基處理    張新華【摘要】本文主要闡述了軟土地基的概念，總結(jié)了軟土地基的特性，并結(jié)合相關(guān)技術(shù)規(guī)范及施工經(jīng)驗，提出了軟土地基的常用處理方法，以供施工人員參考借鑒 ?！娟P(guān)鍵詞】公路施工 軟土地基 處理方法在公路工程施工中，軟土地基是常見的問題，在實際工程中，如不對軟土地基進行處理，或處理措施不當(dāng)，常常會造成路面發(fā)生裂縫、路基失穩(wěn)等嚴(yán)重問題。1 軟土地基的特性軟土無論按成因還是按土質(zhì)劃分，種類很多，但它們都具有以下幾個方面的共同工程特性：天然含水量高、壓縮性強、承載力低、透水性差、孔隙比大等特點。軟土的主要工程地質(zhì)問題是地基沉降和

2、穩(wěn)定性問題。2 公路施工中軟土地基的現(xiàn)狀及存在的問題軟土在我國分布廣泛，給公路建設(shè)帶來較大的影響和隱患。道路選線應(yīng)盡可能避開軟土地區(qū)，但有時不得不將路線選在軟土地基地區(qū)。在軟土地區(qū)修建公路，高路堤存在穩(wěn)定性差和過大的變形沉降，而低路堤在交通荷載作用下，常使道路沉降變形，嚴(yán)重影響道路的質(zhì)量和使用。因此，在軟土地基上修建高等級公路，地基的處理和路基工程的施工，都要比一般路基工程地段難度更大，考慮的因素更全面、更慎重。3 軟土地基處理的常用技術(shù)對軟土地基進行處理，已引起科研、設(shè)計、施工等單位的高度重視，經(jīng)過多年努力已積累了大量的資料，并取得了豐富的成果。施工前，首先要弄清軟土地區(qū)的地質(zhì)情況，其次要對

3、軟土地區(qū)進行勘察工作，根據(jù)地基軟土的不同特征、分布情況和地理環(huán)境等因素，可采用一種或兩種以上的軟土地基處理方法。3.1 強夯法強夯法于20世紀(jì)60年代末期由法國工程師路易斯·梅納倡議使用，我國在70年代后期引進此項技術(shù)，經(jīng)試驗研究取得了較好的效果。由于具有加固效果好、適用土類廣、設(shè)備簡單和施工費用低等優(yōu)點，很快在全國推廣使用。強夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土等地基，還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等。同其他軟土地基處理技術(shù)一樣，強夯法也有其一定的適用范圍和特殊要求，對于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其是淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更

4、差。采用強夯法處理軟土地基，其加固效果決定于地基土的滲透性，所以必須創(chuàng)造排水通道?？梢圆捎镁C合加固方法，如強夯加袋裝砂井、強夯擠淤加固法等，但此種方法費用較高。3.2 袋裝砂井袋裝砂井是將散體砂裝入用化纖紡織物做成的細長袋子內(nèi)，置于軟土中作為豎向排水通道，增加孔隙水的排出途徑。在荷載作用下，使得軟基中的水分能夠快速排出，縮短固結(jié)時間、加快軟土固結(jié)率。從砂井固結(jié)理論可知：砂井的直徑越大、間距越密，某一時間內(nèi)所達到的固結(jié)度越大。在同一井徑的情況下，砂井間距減小一半，固結(jié)時間約縮短3倍；在同一間距的條件下，井徑增大一倍，固結(jié)時間約只減少三分之一。因此縮短間距比增加井徑對加速固結(jié)的效果更好，所以應(yīng)采用

5、“細而密”的原則。袋裝砂井可以做成很細的形狀，通常為712cm，是一種有效、簡便的軟基處理方法。3.3 塑料排水板隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和科技的進步，出現(xiàn)了一種代替袋裝砂井的新材料，即塑料排水板。塑料排水板和袋裝砂井排水法都屬于豎向排水法，其加固原理相同。塑料排水板應(yīng)具有足夠的抗拉強度、耐腐性和柔性，保證塑料板在地下的耐久性和土體固結(jié)變形時不會被折斷或破裂。在公路工程中，由于路堤對地面荷載的分布情況是一個梯形荷載，梯形荷載邊腳處的附加應(yīng)力要比均布荷載邊腳處的附加應(yīng)力小得多。因此，公路工程中采用塑料排水板處理軟基時，可以采用不等間距布置。在大面積施工中，這種不等間距布置塑料排水板，可有效的降低工程造

6、價。3.4堆載預(yù)壓法預(yù)壓是最常用的軟土地基處治方法，適用于路堤填土高度不大的一般路段。在工期較短，預(yù)壓時間受到限制時，可采取超載預(yù)壓的方法加快預(yù)壓期的沉降量。由于預(yù)壓過程中地基的下沉，路堤的實際填筑高度要大于設(shè)計高度，實際路堤填土高度應(yīng)等于路堤設(shè)計高度與預(yù)壓期沉降量之和。堆載預(yù)壓法對各類軟基均有效，預(yù)壓結(jié)束后的剩余土方的處理會造成一定的困難。通常宜結(jié)合豎向排水體進行預(yù)壓。3.5 換填法、拋石擠淤換填法是淺層軟土地基的處理方法，是將不太深的處理范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以強度高、穩(wěn)定性好、具有抗侵蝕性的材料分層鋪筑、壓實。換填法處理深度一般控制在3m以內(nèi)，但不宜小于0.5m，因為墊層太薄，則換土

7、墊層的作用不顯著。拋石擠淤適用于排水困難的洼地、片石能沉到底部的泥沼或厚度為34m的軟土。拋石的大小隨軟土的稠度而定，應(yīng)先從路堤中部開始，在漸次向兩側(cè)擴展，以使淤泥向兩旁擠出。在軟土地面有較大橫坡時，就要用從高側(cè)往低側(cè)擴展拋投，并在低側(cè)邊多拋填的方法。3.6 粉噴樁粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基的一種形式，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑強制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有一定水穩(wěn)性和強度的優(yōu)質(zhì)地基。粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，由于粉噴樁是將干的固化劑攪入地基中，所以當(dāng)軟基中的含水量低于30%時，為了保證粉體的充分固化，必須在攪拌過程中加入適量水，因此，

8、選用粉噴樁時土層的含水量宜大于50%。粉噴樁施工應(yīng)根據(jù)成樁試驗確定的技術(shù)參數(shù)進行，操作人員應(yīng)隨時記錄壓力、粉噴量、鉆進速度、提升速度等有關(guān)參數(shù)的變化。嚴(yán)格按要求進行復(fù)拌，保證加固范圍內(nèi)每一深度都得到充分?jǐn)嚢琛?.7 碎石擠密樁碎石擠密樁是通過成樁過程中對周圍土層的擠密、振密作用和靠碎石的壓入獲得加固效果，同時設(shè)置的碎石擠密樁增強體又是良好的排水通道，它的存在有利于超孔隙水壓力的消散，增強土體的抗液化能力。施工前應(yīng)進行成樁擠密試驗，樁數(shù)宜為79根，詳細記錄有關(guān)施工參數(shù)。碎石擠密樁的施工順序應(yīng)從外圍或兩側(cè)向中間進行，孔內(nèi)碎石灌入量一般為樁孔體積的2倍，實際灌入量不應(yīng)小于設(shè)計值的95%。施工完成后，

9、將樁頂以上松土清除干凈，碾壓密實后再進行碎石調(diào)節(jié)層施工。3.8 鋪設(shè)土工合成材料土工合成材料可應(yīng)用于公路工程的各種場合，具有加筋、隔離、防護、防滲、過濾和排水的基本功能。在公路工程中，將土工合成材料鋪設(shè)與軟土地基和路堤之間加筋軟土路堤，與土產(chǎn)生相互摩擦作用，限制其上下土體及土體的側(cè)向變形，等效于給土體施加了一個側(cè)壓力，從而提高路堤的強度和穩(wěn)定性。土工合成材料不宜直接鋪設(shè)于原地基表面上，宜在原地表設(shè)置3050cm砂墊層或其他透水性較好的土料后，再鋪設(shè)土工合成材料。構(gòu)筑物臺背路基填土鋪設(shè)土工合成材料，可有效的改善填土的整體性，減少路基和構(gòu)筑物之間的不均勻沉降。土工合成材料應(yīng)和構(gòu)筑物錨固聯(lián)接，以增強其整體性?？偨Y(jié)在公路建設(shè)中，對軟土路基處理問題已成為影響工程造價和道路使用質(zhì)量的突出矛盾之一。解決這一問題的關(guān)鍵是在正確認(rèn)識軟土路基的性質(zhì)與危害性基