淺析基于公路軟土地基的處理

馮登輝

（湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院，湖北省 孝感市 432000）

淺析基于公路軟土地基的處理

馮登輝

（湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院，湖北省 孝感市 432000）

近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的逐步深化和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)的規(guī)模日益擴(kuò)大，難度不斷提高，公路建設(shè)對(duì)軟土處治提出了更高的要求。為了滿足公路工程建設(shè)的需要，我國(guó)引進(jìn)、發(fā)展了多種軟土處理技術(shù)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也還存在一些問(wèn)題。本文根據(jù)幾年來(lái)親自參與軟土地基處理的經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剬?duì)軟土地基處理的幾點(diǎn)體會(huì)。

公路 軟土地基 處理

一、問(wèn)題的提出

所謂軟土，從廣義上講，就是強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層。在軟土地基上修筑路基，若不加處理，往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過(guò)量沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之間，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般為35%～60%，塑性指數(shù)為13～30.我國(guó)軟土多分布在江河湖海等處，但也在丘陵低洼和山區(qū)谷地賦存。由于其成因類型不同，厚度不一，性質(zhì)各異，因此不能一律對(duì)待，首先應(yīng)查明各地區(qū)特點(diǎn)和地質(zhì)、土質(zhì)條件，有針對(duì)性地采取有效對(duì)策，作出合理的處理。

過(guò)去在一般公路通過(guò)軟土地區(qū)，由于線路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不高，路基寬度窄、立交少、縱坡要求不嚴(yán)，且多低路堤，故對(duì)路基大部分地段處理工程少，僅對(duì)橋頭高路堤部位重視些。但從高速公路出現(xiàn)后，因要求全立交、橋涵通道多，路堤高度多超過(guò)軟土填土極限高度。加之軟土中含有大量親水膠體微粒，土體多呈海棉狀結(jié)構(gòu)，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性強(qiáng)在路堤高填土的自重作用下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能趨地壓密穩(wěn)定、因此其沉降穩(wěn)定要花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間。此外軟土結(jié)構(gòu)在大交通量、重載車輛的作用下，路基容易產(chǎn)生側(cè)向膨脹擠出滑動(dòng)，基底沉降現(xiàn)象也嚴(yán)重，為了增強(qiáng)壓密穩(wěn)定力度和較短時(shí)間達(dá)到最終沉降，消除側(cè)向滑動(dòng)位移，以免路堤向兩側(cè)膨脹擠出，確保路基及其外側(cè)建筑物或其他農(nóng)田、蝦池、魚(yú)塘的安全，因此必須對(duì)軟基進(jìn)行處理。

二、軟土地基路基施工處理的基本方法

當(dāng)路堤經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算或沉降計(jì)算不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。加固的方法很多，常用的方法有：

1、塑料排水板：塑料排水板是帶有孔道的板狀物體，插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡(jiǎn)單、快捷，應(yīng)用較為廣泛。最大有效處理深度18米。

2、砂井：砂井是利用各種打樁機(jī)具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)墊層，以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。砂井適用于軟土層厚度大于5m時(shí)。最大有效處理深度18米。

3、袋裝砂井：井經(jīng)對(duì)固結(jié)時(shí)間的影響沒(méi)有井距那樣敏感。但一般砂井如果井經(jīng)太小，既無(wú)法施工，也無(wú)法防止因地基變形而斷開(kāi)失效。因此，現(xiàn)在廣泛采用網(wǎng)狀織物袋裝砂井，其直徑僅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造價(jià)比一般砂井低廉，且不會(huì)因施工操作上的誤差或地基發(fā)生水平和垂直變形而喪失其連續(xù)性。最大有效處理深度18米。

4、排水砂墊層：排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層較薄的砂層。將水從砂層中排出去。最大有效處理深度，路堤極限高2倍。

5、土工織物鋪墊：在軟土地基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物，可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，又可以提高地基的承載能力，同時(shí)也不影響排水。對(duì)于淤泥之類高含水量的超軟弱地基，在采用砂井及其他深層加固法之前，土工織物鋪墊可作為前期處理，以提高施工的可能性。

6、預(yù)壓：在軟土地基上修筑路堤，如果工期不緊，可以先填筑一部分或全部，使地基經(jīng)過(guò)一段時(shí)間固結(jié)沉降，然后再填足和鋪筑路面。最大有效處理深度30米。

7、擠實(shí)砂(碎石)樁：擠實(shí)砂樁是以沖擊或震動(dòng)的方法強(qiáng)力將砂、石等材料擠入軟土地基中，形成較大的密實(shí)柱體，提高軟土地基的整體抗剪強(qiáng)度，減少沉降。最大有效處理深度20米。

8、旋噴樁：利用工程鉆機(jī)，將旋噴注漿管置入預(yù)定的地基加固深度，通過(guò)鉆桿旋轉(zhuǎn)，徐徐上升，將預(yù)先配制好的漿液，以一定的壓力從噴嘴噴出，沖擊土體，使土和漿液攪拌成混合體，形成具有一定強(qiáng)度的人工地基。最大有效處理深度20米。

9、生石灰樁：用生石灰碎塊置于樁孔中形成樁體，稱為生石灰樁。最大有效處理深度20米。

10、換土：采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土，換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。最大有效處理深度3米。

11、反壓護(hù)道：反壓護(hù)道是在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和一定高度的護(hù)道。它利用力學(xué)平衡以保持路基的穩(wěn)定。

三、施工現(xiàn)場(chǎng)常用處理軟土路基方法

在施工中經(jīng)常碰到的情況多數(shù)不是軟土地基，因?yàn)槿绻熊浲恋鼗话闱闆r在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)資料，提出處理方法。多數(shù)情況是有局部地段地質(zhì)情況和原來(lái)設(shè)計(jì)不同，出現(xiàn)局部地基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或者由于局部地段含水量過(guò)大(原有排水系統(tǒng)不暢，原有地基土質(zhì)滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿，彈簧土地段)。根據(jù)出現(xiàn)的這些情況一般常用的方法主要有：

1、換填。這是最常用的方法。這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土，換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。

2、拋石填筑。就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭，填石的高度以露出要處理的路段原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過(guò)程中注意一定要用推土機(jī)把石塊壓實(shí)，不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。

3、盲溝。就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長(zhǎng)度，在橫向或縱向挖盲溝，盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級(jí)配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接，以便把路基中的水排出路基。

4、排水砂墊層。排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層，作用是在軟土頂面增加一個(gè)排水面，在填土的過(guò)程中，荷載逐漸增加，促使軟土地基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水，要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6～1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用，在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝，通過(guò)砂墊層滲出的水通過(guò)排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。

5、石灰淺坑法。由于粘性土含水量影響，施工中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟現(xiàn)象。一般較輕的可以采用挖土?xí)窀?，敲碎回填的方法：“石灰淺坑法”可以用于各種不同面積的路段(就是說(shuō)大面積可以使用，小面積也可以使用)。具體做法是：挖40～50cm方形或圓形，深一般1m上下的坑，清除坑內(nèi)的滲水(最好挖好坑后，第二天清除滲水)，放入深為坑深 1/3的生石灰，即可回填碾壓?？拥男芯嗪涂泳嘣谳p度彈簧路段為5～6m，在嚴(yán)重彈簧路段為3～4m。

四、結(jié)語(yǔ)

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會(huì)造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過(guò)大或不均勻沉降，對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的危害，本文以上介紹的只是工地常用的幾種處理軟土地基的方法，具體施工還要根據(jù)工地的實(shí)際情況來(lái)選用，有時(shí)幾種方法可以交替或一起使用。

[1]龔曉南.地基處理新技術(shù)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2009.

[2]張海勤等.淺談沿海地區(qū)軟土路基處理的設(shè)計(jì)與施工［J］.2009,(5) .

[3]徐至鈞.軟土地基和預(yù)壓法地基處理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

U445

B

1007–6344（2015）01–0207–01