高速公路軟基處理檢測方法

尹新春

（安徽省巢湖市公路管理局工程處，安徽 巢湖 238000）

軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。對淤泥的解釋是，在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細粒土，其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5；當天然孔隙比小于1.5而大于1.0時稱為淤泥質(zhì)土。對于泥碳的解釋是，喜水植物遺體在缺氧條件下，經(jīng)緩慢分解而形成的泥沼覆蓋層。其特點是持水性大，密度較小。

1 高速公路軟基處理常用方法

1.1 淺層軟基處理技術

（1）墊層法。通常用于路基填方較低的地段，要求在使用中軟基的沉降值不影響設計預期目的。設置墊層時，可以根據(jù)具體情況采用不同的材料，常用的材料有砂或砂礫及灰土，也可用土工格柵、片石擠淤、砂礫墊層綜合使用處理。

（2）換填法。在高速公路施工中遇到含水量較高，軟弱層較淺，且易于挖除不適宜材料時，一般采取挖除換填法，包括受壓沉降較大，甚至出現(xiàn)變形的軟基和泥沼地帶。處理這種地基，開挖前要做好排水防護工作，將開挖出的不適宜材料運走或做處理，然后按要求分層回填，回填材料可視具體情況用砂、砂礫、灰土或其他適宜材料。

（3）排擠法。當高速公路經(jīng)過水溏、魚池和較深的流動性強的淤泥地段時，常遇到含水量高、淤泥壓縮性大、淤泥質(zhì)粘土軟基以及水下軟基等，對這類軟基可采用排擠法來處理。排擠法又可分為兩種：一種是拋石排擠，另一種是爆炸排擠。

（4）表層排水法。對土質(zhì)較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應回填透水性好的砂礫或碎石。

（5）添加劑法。對于表層為粘性土時，在表層粘性土內(nèi)摻人添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團粒效果外，對被固結的土隨著時間的推移會發(fā)生化學性固結，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進土體穩(wěn)定。

1.2 深層軟基處理技術

（1）袋裝砂井法。袋裝砂井排水固結措施，其施工簡便，費用較低，加固效果較好。施工時將袋裝砂放入套管井內(nèi)，填塞密實，逐節(jié)拔出套管，頂面鋪設水平砂墊層或排水砂溝。軟基中的水分在上部路基填土載荷的作用下，通過砂與水平砂墊層或縱橫相連通的排水砂溝相通，形成排水通道，使軟基中的水分排走，從而達到排水固結軟基的目的。

（2）擠密砂樁法。采用類似沉管灌注樁的機械和方法，通過沖擊和振動，把砂擠入土中而形成的。擠密砂樁的主要作用是將地基擠實排水固結，從而提高地基的整體抗剪強度與承載力，減少地基的沉降量和不均勻沉降。這種方法一般能較好地適用于砂性土，不適用于飽和的軟粘土地基處理。擠密砂樁用砂標準要求與袋裝砂井的砂基本相同，不同的是擠密砂樁也可使用砂和角礫的混合料，含泥量不得大于5%。

（3）振沖碎石樁法。碎石樁是一種與周圍土共同組成復合地基的樁體。碎石樁處理軟基過程就是用振沖器產(chǎn)生水平向振動，在高壓水流作用下邊振邊沖，在軟弱地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石料，這時振沖器邊振動邊上拔，使得碎石料振擠密實。碎石樁樁體是一種散粒體的粗顆粒料，它具有良好的排水通道，有利于地基土的排水固結。在軟基處理中，特別是具有高填土橋頭等過渡路段，為了減少地基土的變形，提高地基土的承載力，增強地基土的抗滑穩(wěn)定能力，采用碎石樁加固處理是較理想的方法之一。

（4）粉噴樁。粉噴樁是利用粉體噴射攪拌機械在鉆成孔后，借助壓縮空氣，將水泥粉等固體材料以霧狀噴入需加固的軟土中，經(jīng)原位攪拌、壓縮并吸收水分，產(chǎn)生一系列物理化學反應，使軟土硬結，形成整體性強、水穩(wěn)定性好、強度較高的樁體，與樁間土一起形成復合地基，從而提高路基強度。其特點是強度形成快、預壓時間短、地基沉降量小。粉噴樁加固軟基主要適用于高含水量、高壓縮性的淤泥、淤泥質(zhì)粘土及橋頭軟基的處理。有關試驗表明，一般含水量大于35%的軟基宜選用粉噴樁。

（5）塑料排水板。塑料排水板是一種能夠加速軟土地基排水固結的垂直排水材料。當它在機械力作用下被插入軟土地基后，能以較低的進水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水，并沿垂直排水通道排出，使土體固結，從而提高地基的承載力。塑料排水板具有良好的力學性能、足夠的縱向通水能力、較強的濾膜滲透性和隔土性。

（6）加筋土工布。加筋土工布一般被鋪設在路堤底部，以調(diào)整上部荷載對地基的應力分布。通過加筋土工布的縱橫向抗拉力，來提高地基的局部抗剪強度和整體抗滑穩(wěn)定性，并減少地基的側向擠出量，一般適用于強度不均勻的軟基地段、路基高填土、填挖結合處或橋頭填土的軟基處理。加筋土工布的材料不僅強度要符合設計要求，而且斷裂時的應變，在填料為砂礫、土石混合料時還須滿足一定的頂破強度，施工中加筋土工布應拉平緊貼下承層，其重疊、縫合和錨固應符合設計要求。

（7）鋼渣樁法。鋼渣樁法處理軟基是利用工業(yè)廢料的轉(zhuǎn)爐鋼渣作為加固材料，灌入事先形成的樁孔中，經(jīng)振動密實、吸水固結而形成的樁體，加固機理是轉(zhuǎn)爐鋼渣吸收軟基中的水分，樁體膨脹形成與周圍土體擠密的主體，與地基形成整體受力結構。轉(zhuǎn)爐鋼渣氧化鈣含量40%以上，其主要成分與水泥接近，具有高堿性和高活性，篩分后可作低標號水泥使用，因此鋼渣樁具有較高的樁體強度。

（8）混凝土樁。低強度混凝土樁是近年來發(fā)展起來的一種新型樁，以低強度混凝土樁為豎向增強體所形成的復合地基一般稱為低強度混凝土樁復合地基。由于采用低強度混凝土樁復合地基方法可有效提高地基承載力，減小地基沉降，能處理粘性土、粉砂土及淤泥質(zhì)土等各種土性地基，適用的基礎形式也多樣，近年來在一般民用住宅、高層建筑、堆場等土木工程地基處理中得到了廣泛的應用。

（9）深層攪拌。利用水泥或石灰等其它材料作為固化劑的主劑，通過特別的深層攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學反應，形成堅硬拌和柱體，與原土層一起起到復合地基的作用。其優(yōu)點是：能有效減少總沉降量、地基加固后無附加荷載、能適用于高含水量地基等；但造價較高且施工質(zhì)量難以檢測，在設計時，應具體情況具體分析，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和荷載條件調(diào)整配合比、置換率、樁長等，以滿足承載力及沉降的要求。

2 軟基檢測

換填質(zhì)量檢測包括：分層施工質(zhì)量檢查和工程質(zhì)量驗收，主要是檢驗墊層是否達到設計要求的密實度。墊層的分層施工質(zhì)量檢測可采用環(huán)刀壓入、灌砂法等。換填結束后，可按工程的要求進行工程質(zhì)量驗收，驗收方式可通過荷載試驗或者靜力觸探試驗等。

樁體質(zhì)量檢測方法主要有載荷試驗、靜（動）力觸探試驗以及波速試驗等，載荷試驗主要檢驗復合地基的承載能

3 結語

軟基處理一直是公路建設中的技術難題，地形的復雜多樣決定了不同的地質(zhì)狀況應采用不同的軟基處理方法，即使相同的地質(zhì)情況，采用不同的軟基處理方法也會有不同的效果。隨著科技的進步，在科研人員、技術人員、施工人員等相關人員的共同努力下，新的技術將不斷涌現(xiàn)，將不斷地推動高速公路建設技術向前推進。

[1](JTJ017-96)公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范.人民交通出版社

[2]南京水力科學研究院土工研究所編著.土工試驗技術手冊.人民交通出版社