軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用分析

段崇峰

（滄州市交通運(yùn)輸局 公路管理處，河北 滄州061000）

0 引言

近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，2012 年年底我國(guó)公路總里程已超過(guò)420 萬(wàn)km，預(yù)計(jì)到2030 年將達(dá)到580 萬(wàn)km，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。在公路建設(shè)工程中，地區(qū)不斷擴(kuò)大，難免會(huì)遇到軟土地基。因含水量大、壓縮性高，土質(zhì)較差、承載力低，在上面直接施工極易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。 加上當(dāng)前交通密集、運(yùn)載量驟增，若地基強(qiáng)度不夠，必將影響到正常交通，甚至引發(fā)安全事故。因此，在施工前，需對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理。

1 軟土地基及其危害

通常將強(qiáng)度低、壓縮量高的軟弱土層稱為軟土地基，多由松軟土、松散砂及大孔隙有機(jī)質(zhì)土等土層構(gòu)成。軟土大多存在于湖沼、河灘、海濱等地，土層層狀分布較為復(fù)雜，含水量高、透水性差，固結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，加上壓縮性高，使得地基的強(qiáng)度較低，承載力偏弱。 另外，軟土地基具有明顯的不可預(yù)見性，若公路建設(shè)通過(guò)軟土地帶，極易破壞路堤的穩(wěn)定，損壞周圍建筑。 如某路橋?yàn)橐还笆娇鐦?，因臺(tái)背的填土較高，加上地基沉降，使得拱體遭到破壞，并影響到周邊的民房。最終只得重建橋梁，降低路堤。設(shè)計(jì)施工中，軟土地基并不罕見，若不加以處理，或處理不當(dāng)，必將阻礙交通運(yùn)行，嚴(yán)重者還有可能威脅到人們生命安全。

2 軟土地基的處理方法

為提高軟土地基的強(qiáng)度和承載力，需對(duì)其進(jìn)行加固穩(wěn)定，即軟土地基處理。 在長(zhǎng)期的實(shí)踐探索中，軟基處理方法層出不窮。

2.1 強(qiáng)夯法

即強(qiáng)力夯實(shí)法，指通過(guò)沖擊能量改變土體的物理性質(zhì)，通常是利用起重機(jī)將沖擊物吊運(yùn)至適宜的高度，然后撤去吊運(yùn)力，使沖擊物自由落下，下落時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊能量，對(duì)地基循環(huán)夯實(shí)。該方法工期較短，不需要特殊材料，可節(jié)約施工成本，在砂土、碎石土地基處理中較為適用。 通過(guò)重錘夯擊，可改變土體結(jié)構(gòu)，提高其穩(wěn)定性，以達(dá)到減少沉降的目的。

2.2 預(yù)壓法

堆載預(yù)壓法較為古老，指在施工前采用超過(guò)設(shè)計(jì)荷載值的填土荷載，以便地基能夠提前固結(jié)沉降。在地基強(qiáng)度符合要求后，即可將荷載卸掉，且以后施工中地基很少會(huì)有較大的固結(jié)沉降。 真空預(yù)壓法則是將排水板放于軟土位置，并在地面鋪設(shè)砂墊層，其中埋設(shè)有吸水管道，然后用密封膜覆蓋。 利用吸水管道將膜內(nèi)空氣抽出，此時(shí)密封膜內(nèi)外會(huì)生成氣壓差，作為荷載作用于軟土。相比之下，真空預(yù)壓無(wú)需加載卸荷，可省去堆載材料，同時(shí)，預(yù)壓時(shí)間較快，效率高。

2.3 深層攪拌法

軟土處理方式無(wú)外乎固化、壓密、脫水、加筋幾種，固化主要是通過(guò)摻加固化劑，提高軟土層的強(qiáng)度。深層攪拌法，即在原地基中摻入固化劑，然后借助專用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行攪拌，使黏土和固化劑混合發(fā)生固化作用，最終達(dá)到提高強(qiáng)度的效果。 固化劑有很多種，如生石灰、硅酸鹽水泥、丙烯酸鹽、瀝青乳劑等，水泥漿應(yīng)用最為廣泛。

2.4 換土置換法

在一些泥沼或湖沼地區(qū)，可能生長(zhǎng)有大量的水生植物，或地層表面根須類雜物較多。 其中含大量有機(jī)質(zhì)成分，若其燒失量在7%以上，就需要換土。 深度多為35cm-55cm，在清除表土?xí)r應(yīng)保證下面原狀土不被破壞。該方法施工簡(jiǎn)便，在清淤回填時(shí)能夠發(fā)揮良好作用，但施工成本相對(duì)較高。

2.5 其他方法

軟土地基處理方法有很多，除上面幾種外，還有粉噴樁加固法、石灰樁加固法、反壓護(hù)道法、砂礫隔離層法、加筋路基法、高壓噴射注漿法、膠結(jié)法等。 因各地地質(zhì)條件不同，施工標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況選擇較為適宜的方法。

3 軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

3.1 案例一

某公路建設(shè)中途徑C 地區(qū)，多為粘土質(zhì)軟土地基，某村莊附近有多個(gè)大型廢棄?mèng)~塘，立面堆積了許多淤泥。公路要穿過(guò)這些魚塘，施工隊(duì)伍根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)軟土問(wèn)題加以處理。 此處路堤與橋梁相連接處容易發(fā)生不均勻沉降，以至于出現(xiàn)“錯(cuò)臺(tái)”等現(xiàn)象，易引起車輛的跳動(dòng)顛簸。 施工單位選擇了復(fù)合處理法，先將地面的耕土進(jìn)行清理，回填60cm 的路基土。而后將塑料排水板打入地基，與土工布相結(jié)合發(fā)生作用，并在土工布上用60cm 的路基土進(jìn)行回填，上部回填主要使用粉煤灰。 為是地基強(qiáng)度更高，可通過(guò)超載預(yù)壓進(jìn)行排水。 處理魚塘?xí)r，因其中有大量的沉積淤泥，底下可能存在暗浜。 施工單位先對(duì)表面淤泥做了清理，然后進(jìn)行換土，即將魚塘底部含水量較多的土質(zhì)挖出，用大石塊代替擠壓淤泥。 對(duì)于其他比較正常的低段，在壓實(shí)原地基且壓實(shí)度達(dá)到85%時(shí)，用60cm 的路基土進(jìn)行回填。 然后鋪一層土工布，可進(jìn)一步提高地基強(qiáng)度。通過(guò)處理，該段的地基承載力有了明顯提高，沉降現(xiàn)象大幅減少，公路施工順利完成。

3.2 案例二

2013 年8 月，某建設(shè)單位擬建一條長(zhǎng)14km 的公路，以緩解交通緊張。 路面寬30m，采用（2.5m＋12.5m＋2.5m＋12.5m）的雙行道模式。 建設(shè)途中有一段軟土地基，承載力十分薄弱，亟需加固處理。在對(duì)比了多套方案后，施工單位決定采用強(qiáng)夯法。

3.2.1 施工準(zhǔn)備

接到施工通知后，根據(jù)相關(guān)要求組織人員進(jìn)行商議，制定合理可行的施工計(jì)劃。 徹底清除施工現(xiàn)場(chǎng)中的雜物，組織機(jī)車及各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，同時(shí)對(duì)排水工作也準(zhǔn)備的較為周全。按照設(shè)計(jì)方案確定試夯區(qū)，開展試夯工作，并詳細(xì)記錄每一次的數(shù)據(jù)，并加以整理分析，最終設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。

3.2.2 測(cè)量放線

結(jié)合施工圖進(jìn)行實(shí)地測(cè)量放樣，并在現(xiàn)場(chǎng)確定夯點(diǎn)的具體位置。

3.2.3 點(diǎn)夯施工

該工程使用的是由撫順東躍工程機(jī)械制造有限公司制造的QUY70—1 式液壓履帶式起重機(jī)，重21 噸，強(qiáng)夯錘來(lái)自青州市永光機(jī)械廠，在起重機(jī)就位后，吊運(yùn)起強(qiáng)夯錘至距離地面23m 處，對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)，然后脫鉤任夯錘自由下落；隨后放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，因坑底不平整會(huì)引起夯錘的傾斜，及時(shí)將坑底填平；根據(jù)設(shè)計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行每一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊工作，直至第一遍點(diǎn)夯結(jié)束。

3.2.4 夯坑回填

第一次點(diǎn)夯完成后，利用現(xiàn)場(chǎng)的土石方對(duì)夯坑進(jìn)行回填，然后通過(guò)推土機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)開展夯坑的平整作業(yè)，并測(cè)量場(chǎng)地高程。

3.2.5 第二遍點(diǎn)夯

按照要求，測(cè)量放樣標(biāo)定的夯點(diǎn)，并進(jìn)行第二次點(diǎn)夯，同第一次點(diǎn)夯步驟相同，結(jié)束后同樣做好回填和整平工作。 接著對(duì)滿夯區(qū)域加以確定，為滿夯工作做準(zhǔn)備。

3.2.6 滿夯施工

按照規(guī)定要去，在劃定好的區(qū)域展開滿夯施工，結(jié)束后對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平，并收集有關(guān)資料，為最后交工工作做好準(zhǔn)備。

4 結(jié)束語(yǔ)

公路建設(shè)事業(yè)不斷進(jìn)步， 軟土地基是建設(shè)中要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。若不處理或處理不當(dāng)，地基薄弱的承載力難以承受巨大荷載，極易引發(fā)安全事故。 處理方法有很多種，實(shí)際施工中應(yīng)結(jié)合具體情況選擇，并嚴(yán)格按照要求進(jìn)行每一步操作，以提高地基強(qiáng)度。

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