市政道路工程中軟土地基處理探討

苑 翔 羅多福

(重慶中設(shè)工程設(shè)計股份有限公司，重慶 400020)

1 軟土地基工程概述

根據(jù)我國的地質(zhì)條件，我們可以從地理位置上大致將軟土分為海洋沿岸堆積淤土和內(nèi)陸平原山地淤土兩種。通過實踐，我們能夠總結(jié)出軟土的以下特性。

(1)疏松多孔。在同等比率的垂直壓力下，純天然未經(jīng)過加固的軟土通常是疏松多孔，容易松動的，而重塑土的空隙則相對小很多。

(2)富含水分。承載力較低的軟土通常是富含水分的，其含水量和承載力往往呈反比，這是由于土壤的壓縮性的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度通常由其在自然狀態(tài)下的含水量決定。

(3)不易滲透。由于其含水量高，軟土的固結(jié)速度通常很慢，因此其相對的強(qiáng)度提升速度也很慢，由于土中的有機(jī)成分較多，在有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生氣泡的情況下，土壤中的空隙就會被堵塞，使土壤中的水分不易滲透。

(4)壓縮性高。土壤在自然狀態(tài)下含水量的增加，能夠使淤泥質(zhì)土壤和淤泥的壓縮系數(shù)隨之增加。

(5)抗堿力低。軟質(zhì)土壤的排水與固結(jié)條件，極其加荷載速度都與軟土的抗堿強(qiáng)度有關(guān)。

(6)有觸變性。當(dāng)軟土的土體強(qiáng)度隨著靜置時間長而增長后，如果受到擾動則強(qiáng)度會重新降低。

(7)有流變性。在軟土的固結(jié)沉降過程結(jié)束后，其本身還可能產(chǎn)生面積較大的次級固結(jié)沉降。

(8)有礦物成分。軟土中除了來自生物的有機(jī)成分以外，其主要起固結(jié)作用的物質(zhì)是其中的粉粒狀礦物成分。

可見，由于軟土路基具有疏松多孔，不易固結(jié)，容易變形的特點，如果沒有經(jīng)過妥善處理，則進(jìn)行路基修筑時可能會導(dǎo)致路基沉降或差異沉降過大，出現(xiàn)以下隱患問題。路堤整體發(fā)生側(cè)滑且邊緣外側(cè)土體出現(xiàn)隆起情況?；蚵返踢B接處頻繁出現(xiàn)路面沉降現(xiàn)象，使該區(qū)域內(nèi)路面變形乃至完全毀壞。因此，在進(jìn)行市政道路施工前對軟土地基進(jìn)行處理，本質(zhì)上是使該處地基土壤的特質(zhì)獲得改變或穩(wěn)固，使其能夠滿足進(jìn)行道路施工的要求，從而盡量控制軟土路基的變形對整體工程帶來的負(fù)面影響。

2 進(jìn)行軟土地基處理的影響因素

在進(jìn)行軟土地基處理前，我們應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工條件及可能影響施工的客觀因素，其中影響因素可以分為地基情況，公路性質(zhì)和周邊環(huán)境三種。

(1)地基情況。在進(jìn)行軟土地基施工時，我們首先必須考慮當(dāng)?shù)赝临|(zhì)條件可能給工程造成的影響，由于粘性土壤的流變性和壓縮性較高，在進(jìn)行施工時最好采取壓實法，以將施工對地基的干擾降到最低程度。砂性軟土則具有經(jīng)過擾動后土體強(qiáng)度大大降低的特點，因此為了使隨時可能出現(xiàn)液化現(xiàn)象的砂性土進(jìn)行穩(wěn)固，應(yīng)采取震動壓實法和擠實砂樁法進(jìn)行處理。在地表軟土層較薄時，可以運用表層處理法進(jìn)行簡單處理，而在軟土層較厚的情況下，應(yīng)采取開挖換填法等其他操作方法配合表層處理法進(jìn)行施工，開挖換填法可以適用于較為重要的工程路段。

(2)公路性質(zhì)。在對軟土地基進(jìn)行處理之前，應(yīng)根據(jù)公路所需求的建設(shè)等級進(jìn)行分別處理，若該公路等級較低，則在施工中可先鋪設(shè)簡易的公路路面，待地基沉降結(jié)束后再鋪標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)路面，以達(dá)到節(jié)省工程資金的效果。若公路等級要求較高，則應(yīng)當(dāng)采用更加行之有效的軟土地基加固方法，以達(dá)到路面平整耐用的需要。此外路堤高度較低且寬闊時，易從局部出現(xiàn)潰散，因此在采取壓重法的時候易使路堤更加不穩(wěn)定，采取換填法則是較為合適的。此外路堤設(shè)計的越寬越高,深處粘土層的沉降也越大。

(3)周邊環(huán)境。在對市政道路工程中的軟土地基處理施工前，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎結(jié)合周圍環(huán)境進(jìn)行設(shè)計，因為公路施工中不可避免的將影響到周邊環(huán)境，在施工遇到公路路堤較高，且地基不夠穩(wěn)固的地段時，公路地基周圍可能會由于施工而出現(xiàn)規(guī)模較大的地面隆起或地面沉降情況，影響施工進(jìn)度及周邊環(huán)境，居民生活等。

3 軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

我國在大力借鑒國外已有的高效軟土地基處理加工方法技術(shù)的同時，也根據(jù)國情發(fā)展出了諸多符合我國地理條件及地質(zhì)情況的施工中軟土地基處理加固方法。

(1)強(qiáng)夯法。常用于對飽和度較低的雜填土，碎石沙土，素填土，粘性土等軟土地基進(jìn)行加固，在我國使用較早，于60年代便進(jìn)行引進(jìn)并廣為使用了。其具有效果明顯，經(jīng)濟(jì)實用，不需要投入過多人力物力便能快速起效的特點。

(2)排水固結(jié)法。排水固結(jié)法又稱作預(yù)壓法，通常運用于淤泥質(zhì)土壤、淤泥等水分含量較大的粘性軟土地基，在荷載壓力時，含水量較大的軟性黏土中的空隙和氣泡將被壓縮，水分被擠出，以此達(dá)到提高土質(zhì)有效應(yīng)力，使土質(zhì)強(qiáng)度增加的效果。然而至今為止，建筑學(xué)界對排水固結(jié)法的有效加固深度始終持有不同觀點，其在不同土質(zhì)下的有效預(yù)壓深度還需要經(jīng)過進(jìn)一步的檢測，然而隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，近年來非理想井的工程技術(shù)極其固結(jié)理論已經(jīng)得到了一定的發(fā)展。

(3)深層攪拌法。深層攪拌法能夠作用于淤泥質(zhì)土等水分含量較大的地基，以及承載力特征值小于120kPa的粘性軟土地基。操作方式是以工程機(jī)械按照一定深度，將固化劑與地基土壤混合攪拌，使其在原地凝固以達(dá)到加固地基的效果，當(dāng)使用石灰等粉狀固化劑時，又可稱之為粉體噴射攪拌法。

(4)高壓噴射注漿法。這種加固方法與深層攪拌法具有相似之處，但能夠運用于淤泥、粉狀土、沙土、黃土、碎石土、人工填土等多種類型軟土地基的加固，其操作方式是通過具備特殊噴嘴的注漿管，從土層計劃深度噴出高壓噴射固化劑流，使其與土體充分混合硬化，達(dá)到加固地基的效果。

(5)靜動力排水固結(jié)法。這是最近幾年新出現(xiàn)的軟土地基加固方法，利用原有排水固結(jié)法中的排水技術(shù)，與強(qiáng)夯法中的夯擊器具相結(jié)合，創(chuàng)造出對含水量極高的軟黏土地基的有效加固方法，獲得了較好的施工效果。

(6)加筋地基法。加筋地基法中必不可少的就是土工合成材料,地基處理施工材料可以由土工合成材料來充當(dāng),當(dāng)工程要求中的鋼筋埋設(shè)方式和數(shù)量達(dá)到滿足時,就可以極大的提高軟土地基的承載能力。

4 結(jié) 語

本文結(jié)合我國已經(jīng)進(jìn)行的的地基處理，施工加固技術(shù)及其發(fā)展過程進(jìn)行宏觀上的探討,工程實踐中經(jīng)驗的積累與理論研究的突破，將會是軟土地基處理技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。軟地基處理方法和技術(shù)在工程應(yīng)用中有著廣闊的發(fā)展前景。