淺談軟土地基施工技術(shù)
2012-12-31 00:00:00董韜
【摘要】軟土一般是指在靜力或緩慢流水環(huán)境中以細顆粒為主的近代沉積物。工程上將淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土、沖填土、雜填土和飽和含水黏性土統(tǒng)稱為軟土。在軟土地基上修建道路時，若對地基處理不當，有可能因地基沉降或差異沉降過大而影響道路的正常使用。本文作者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，就軟土地基的危害及常用的幾種處理施工技術(shù)進行探討，以供進行交流、探討。
【關(guān)鍵詞】軟土地基；公路、鐵路路基；工程特性；施工技術(shù)
1.軟土的工程特性與危害
1.1軟土的工程特性
軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土，其物理性質(zhì)指標盡管可能相近，但作為地基，工程性質(zhì)卻可能相差很大。
1.2軟土的工程危害
根據(jù)上述對軟土特點的描述，軟土作為公路的地基是十分不利的。因此，在軟土地基上進行路基施工，要求必須對軟土地基進行處理。其處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì)，達到滿足建筑物對地基穩(wěn)定和變形的要求，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強度和抗液化能力，消除其他不利的影響。
２.軟土地基的加固處理方法及設(shè)計施工注意事項
軟土由于具有含水量高、壓縮性大、透水性差和流變性強等工程特性，一般不能直接作為地基使用，需經(jīng)過加固處理以減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降。軟土路基處理方法較多，分類各有不同，常用的處理方法主要有以下幾種：
2.1表層處理法
表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設(shè)或增添材料等辦法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業(yè)；同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法，砂墊層法，敷設(shè)材料法，添加劑法等等。
2.1.1表層排水法
對土質(zhì)較好，卻因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，在表面開挖排水槽，排除地表水，同時降低地基表層的含水率，保障施工機械通行、作業(yè)。排水槽布置首先考慮利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的變化；避免四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土。填土之前在排水槽內(nèi)用透水良好的砂（砂礫）回填成為盲溝?？v向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖，橫向盲溝一般間距10ｍ～15ｍ布置。
2.1.2砂墊層法
對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上鋪設(shè)0.5～1.2ｍ左右厚的砂墊層。這樣可達到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位。
設(shè)計若采用機械施工，在確定砂墊層厚度時，應(yīng)考慮機械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等。
在極軟地基施工時，僅用砂墊層保證大型施工機械的通行的話，往往需敷設(shè)較厚的砂墊層，是很不經(jīng)濟的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。
2.1.3敷墊材料法
對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位情況的，可利用所敷墊材料的抗剪、拉抗力，來增強施工機械的通行、作業(yè)，確保均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位，提高地基的支承能力。敷墊材料中化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。
2.1.4添加劑法
對于表層為粘性土時，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，確保施工機械同行。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。
添加材料通常使用生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌制或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時間的推移會發(fā)生化學性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進土體穩(wěn)定。添加材料的適當劑量，要根據(jù)所處理的土質(zhì)，施工方法和試驗配比的結(jié)果來決定。一般有改良土、石灰土、水泥穩(wěn)定土較為常用。
2.2置換法
置換法是以優(yōu)質(zhì)土置換軟弱土，確保填土穩(wěn)定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆破法將軟弱土擠出的強制置換。其施工方法比較容易，多數(shù)情況下能在短時間內(nèi)達到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優(yōu)。置換材料應(yīng)采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須在置換后進行充分壓實。
2.3粉噴樁
粉噴樁加固法主要是利用專門設(shè)備，借助壓縮空氣，將水泥均勻噴射，并在加固的深層軟土中強制原位攪拌壓縮，吸收周圍的水分，形成具有一定強度的水泥樁，經(jīng)過處理的基底可比天然地基容許承載力提高1.0-1.5倍，抗側(cè)向變形能力有所提高。
2.4塑料排水板法
塑料排水板是由芯體和濾套組成的復(fù)合體，或是由單一材料制成的多孔管道板帶。 它是在軟土層內(nèi)插入塑料排水板在圖層內(nèi)形成滲水通道，層架排水途徑，縮短排水距離，從而在路基填土的自重負荷作用下加快排水固結(jié)，以提高軟弱地基強度及承載力。插板作業(yè)前，應(yīng)先了解施工區(qū)域地下有無障礙物，然后平整場地，鏟除雜草，修筑預(yù)拱。在修筑好的路基預(yù)拱坡面上鋪設(shè)砂墊層，墊層上部填土高度小于1m時，不得采用振動式壓路機碾壓。
3.軟土地基加固處理應(yīng)考慮的因素
3.1路基狀況
在路基加固中，在軟土層淺而薄的情況下，常用簡單的表層處理法。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚，應(yīng)使用其他方法配合表層處理法。夾有砂層且厚度較薄的軟土層，一般采用表層處理法、強夯法等方法，即使是5cm的砂層也是有效排水層，在土質(zhì)調(diào)查中不可遺漏。軟土層厚且無砂層的情況，因排水距離長，固結(jié)沉降需很長時間，強度也不增長，因此，沉降處理常用表層排水法。
3.2道路性質(zhì)
大家知道，道路等級愈高，平整度愈重要，越需要采取有效的沉降處理措施。等級較低時，可先鋪簡易路面，待沉降結(jié)束后，再鋪正式路面以節(jié)約資金。同時路堤的設(shè)計高度與寬度也是選擇處理方法時要考慮的重要因素。如采用換填法時，寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞；反之窄而高的路堤，下面易被換填。在設(shè)計高度大而穩(wěn)定有危險的情況下，采用強夯法將受到限制。還有路堤越寬越高，則地基產(chǎn)生壓力球的根部越深，而引起深處粘土層沉降。
3.3施工環(huán)境
不同的施工環(huán)境選用的處理方法不同，經(jīng)濟性也不同。比如噪音、振動地基及地下水的變化和排出的泥水等，在選擇施工方法時必須考慮。同時在路堤高度較高而地基特別軟弱的情況下，周圍地基經(jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。這樣，在路堤坡腳附近有民房和重要構(gòu)造物時，應(yīng)考慮以減小總沉降量且控制剪切變形的方法為主要措施。不能采用這類方法時，應(yīng)考慮事先對可能受影響的構(gòu)造物加以保護，否則應(yīng)考慮以高架構(gòu)造物代替路堤。
軟土地基的加固處理質(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力，也是保證公路、鐵路建成后安全、高效運營的關(guān)鍵。所以如何選擇合理的軟基加固處理方案及方法并快速實施，以獲得預(yù)期的經(jīng)濟和社會效益，就具有重大的實際意義。 [科]
【參考文獻】
［１］任雪柏，楊鍇．淺談高速公路工程軟土地基處理施工技術(shù)．建筑與裝飾，2006，（10）.
［２］龔曉南．地基處理新技術(shù)．陜西科學技術(shù)出版社，2000.
［３］楊林德.軟土工程施工技術(shù)與環(huán)境保護．人民交通出版社.
［４］李鏡培.淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)與地基處理．人民交通出版社.
［５］工程地質(zhì)手冊編委會.工程地質(zhì)手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社.
