道路軟土地基的施工技術(shù)措施淺析

馮蘭蘭

摘 要：本文針對實(shí)際施工工程，就道路軟基處置的技術(shù)措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：道路；地基地質(zhì)；軟土地基；處理措施

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，公路運(yùn)輸需求強(qiáng)勁增長，公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度快。高等級公路建設(shè)數(shù)量和里程的日漸增多，公路路線穿越軟土地基區(qū)域的情況也隨之增多，伴隨著不斷提高的公路設(shè)計車速以及日趨增加的交通荷載，對公路工程的質(zhì)量、線形指標(biāo)的要求越來越高。對公路軟土地基進(jìn)行工程處理，往往成為縮短建設(shè)工期、降低工程造價和確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵的因素之一。

1 軟土分類及其特性

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中有規(guī)定指出：軟土主要是指淤泥及淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土，而持力層主要由軟土組成的地基稱為軟弱地基。軟土的特性有：天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、滲透性差、具有構(gòu)荷性，抗剪強(qiáng)度低等。而任何建筑物都是從基礎(chǔ)開始興建的，而基礎(chǔ)又是建筑在地基之上的，當(dāng)天然地基不能滿足建筑物的安全性要求時，就要對天然地基進(jìn)行處理，以保證建筑物其安全與正常使用。

2 軟土地基處治原則和方法

軟土地基處治時應(yīng)遵循以下原則：投資少效益高少占農(nóng)田和安全實(shí)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；密切結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、材料供應(yīng)、施工力量和工期要求，因地制宜，達(dá)到技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理。軟基的處理方法多種多樣，主要的處治方法有以下幾種：

（1）砂墊層：砂墊層為設(shè)置于路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層，可起排水的作用，從而保證了填土荷載作用下的集中孔隙水的順利排出，既加快了地基的固結(jié)，還可以保護(hù)路堤免受孔隙水浸泡。砂墊層多采用中、粗砂厚度一般為0.5～1.0 m，寬度（兩側(cè)）比路堤底寬多0.5～1.0m。設(shè)置砂礫墊層要注意防止被細(xì)粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂礫層的上下應(yīng)設(shè)反濾層或土工格柵。

（2）排水固結(jié)法：處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié)，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井或塑料排水板與砂墊層相結(jié)合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效經(jīng)濟(jì)的。為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力，也可用直徑30～50cm或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價比上述常用方法要增加至少3～5倍。

（3）輕質(zhì)路堤：輕質(zhì)路堤指用粉煤灰等輕質(zhì)材料填筑路堤，達(dá)到減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強(qiáng)度，同時它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。路堤采用的材料一般是粉煤灰。粉煤路堤有三種類型，即單一的、土和粉煤灰混合的和土砂及粉煤灰等混合的。此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。有的為深層還設(shè)有反壓護(hù)道。土工織物鋪設(shè)時，應(yīng)順路堤坡角回折2～3m，為了保護(hù)土工織物，上下都應(yīng)鋪設(shè)0.2～0.3m左右的砂墊層。

（4）表層分布厚度小于3m的軟土?xí)r，可采用淺層拌和、換填、拋石等方法進(jìn)行處治。淺層拌和填料可用石灰等無機(jī)結(jié)合料，換填材料宜用水穩(wěn)性好的材料，如砂、礫、片石等滲水性材料或強(qiáng)度較高的粘性土。換土能根本改善地基，不留后患，效果較好，適用于軟土層不厚且易于排水的情況，水塘、河溝和埋藏溝谷等局部部分的軟土常用換土方法予以處治。但因軟土地區(qū)地下水位一般較高，挖掘困難，換土深度一般不宜超過2m。拋石擠淤是強(qiáng)迫換土的一種形式，它不必抽水挖淤，施工簡便。拋石擠淤多采用不易分化石料，片石大小隨軟土稠度而定，對于流塑狀態(tài)的淤泥，片石可稍小些，一般不宜超過30cm，且小于30cm粒徑含量不得超過20%，片石拋出水面后應(yīng)用較小石塊堵塞墊平，用重型機(jī)械壓實(shí)緊密，其上設(shè)反濾層后再填路基土。

（5）反壓護(hù)道：反壓護(hù)道是在路堤一側(cè)或兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道，運(yùn)用力學(xué)平衡原理，平衡路堤自重作用產(chǎn)生的滑動力矩，以提高路基的穩(wěn)定性。反壓護(hù)道一般采用單級形式。由于反壓護(hù)道本身的高度不能超過極限高度，所以反壓護(hù)道用于路堤高度不大于極限高度5/3倍的情況，單級反壓護(hù)道的高度宜采用路堤高度的1/3～1/2，寬度應(yīng)通過穩(wěn)定性計算確定，且應(yīng)注意滿足路堤完工后的沉降要求。反壓護(hù)道雖說簡易，但占地過多，在路堤填料來源困難地段也難于應(yīng)用。況且，反壓護(hù)道只能解決軟土地基上路堤的穩(wěn)定問題，對于沉降問題非但無益，往往還加大沉降量。

（6）水泥攪拌法：對于軟基在5～12m，使用此方法效果會好些。水泥攪拌法按施工工藝可分為濕法和干法兩種，濕法是利用深層攪拌機(jī)，將水泥漿與地基土在原位拌和；干法是利用粉噴機(jī)，將水泥粉或石灰粉與地基土在原位拌和。攪拌形成柱狀水泥土體，可以提高地基承載力，減少沉降，增加地基穩(wěn)定性和防止?jié)B漏。當(dāng)?shù)叵滤泻写罅苛蛩猁}時，應(yīng)選用抗硫酸鹽水泥；冬季施工時應(yīng)注意負(fù)溫度對處理效果的影響。注意的是樁底必須伸入持力土層不小于50cm。

（7）CFG樁：利用振動打樁機(jī)擊沉直徑300～400mm的樁管，在管內(nèi)邊振動邊填入碎石、粉煤灰、水泥和水按一定比例的配合材料，形成半剛性的樁體，與原地基形成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，使天然地基承載力提高70%以上。

（8）預(yù)應(yīng)力管樁：預(yù)應(yīng)力管樁方法來自于工民建的低級處理方法，對處理淤泥質(zhì)土層（>30m）的軟土路基較為適用。由于其他方法的樁體在達(dá)到一定深度的時候失去處理效果，而預(yù)應(yīng)力管樁的特點(diǎn)是，每根樁都可以互相接在一起而強(qiáng)度不變，正好克服了軟基深而樁體強(qiáng)度失效的缺點(diǎn)。管樁是在管壁內(nèi)設(shè)有預(yù)應(yīng)力束，管端有連接螺栓，由打樁機(jī)或者油壓設(shè)備將預(yù)應(yīng)力管樁一根一根的打入地下，伸入持力層不小于50cm。

3 施工現(xiàn)場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)計時應(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)情況和原來設(shè)計不同，出現(xiàn)局部地基承載力達(dá)不到設(shè)計要求，或者由于局部地段含水量過大造成地基軟彈。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高度為宜。在填石的過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排水面，在填土的過程中，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，通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外，保持路基的穩(wěn)定。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對道路建設(shè)的要求勢必也越來越高，如何在現(xiàn)有的場地條件下，建設(shè)滿足工程要求又經(jīng)濟(jì)美觀的道路將是道路建設(shè)一直的課題，相信未來將會出現(xiàn)更多節(jié)約材料、節(jié)省工期、新穎先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施。

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