談道路軟基處理方法

徐惠丹 王 磊

（新鄉(xiāng)市市政建設(shè)工程有限公司，河南 新鄉(xiāng) 463000）

我國(guó)地質(zhì)情況較為復(fù)雜，軟土分布廣泛，不少道路工程須要在軟基上進(jìn)行施工建設(shè)。 而道路軟基制約著工程施工的質(zhì)量。 為了確保道路施工的質(zhì)量，就應(yīng)當(dāng)采用相應(yīng)的措施加強(qiáng)道路軟基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。 軟土對(duì)公路的危害，引起我國(guó)公路方面各具部門的重視，科研、設(shè)計(jì)、施工等單位全力以赴，協(xié)同作戰(zhàn)，經(jīng)過(guò)多年努力，已摸索了不少對(duì)策，并取得了可喜的成績(jī)。

1 道路軟基處理的原則

道路軟基是至建立在壓縮性高、 強(qiáng)度低的軟弱土層上的地基。軟土地基天然含水量大，物理力學(xué)性質(zhì)差。不同軟基的處理方法也各不相同， 道路設(shè)計(jì)人員須要綜合考慮施工條件、施工環(huán)境、地基條件、地質(zhì)條件等因素，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，選擇科學(xué)合理的道路軟基處理方法。[1]道路軟基處理應(yīng)當(dāng)遵循以下原則。 工期控制原則，根據(jù)總的工期要求，將道路軟基施工工期控制在合理的范圍內(nèi)，采取恰當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，?zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)使道路軟基的沉降能夠滿足工程設(shè)計(jì)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。 沉降指標(biāo)控制原則，根據(jù)工程的具體情況，合理確定沉降指標(biāo)。 填料選用原則，根據(jù)施工路段的具體情況，選用合適的填料，例如透水性較強(qiáng)的粉土。

2 豎向排水固結(jié)法

2.1 豎向排水固結(jié)設(shè)計(jì)

在軟粘土地基中埋設(shè)豎向的排水體，將排水距離縮短，提高抗剪強(qiáng)度，增強(qiáng)地基排水固結(jié)。 根據(jù)豎向排水體選用的材料，將豎向排水分為紙板排水與砂井排水兩種類型。 其中，按照砂井的施工方法，將砂井排水分為袋裝式、水射式、螺旋鉆式、振動(dòng)式、打入式等。 豎向砂井排水通常與緩速填土法或加載法聯(lián)合使用，對(duì)均質(zhì)、層厚大的粘土路面最為有效。 為了穩(wěn)定道路路基，施工處理對(duì)象一般是填土坡面以下的部分；為了避免過(guò)度沉降，施工處理對(duì)象一般是路基頂面寬度以下的部分。 排水砂井設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先假設(shè)排水距離、砂井直徑、施工方法以及改良范圍等，再進(jìn)行沉降與穩(wěn)定計(jì)算。 如果不能滿足施工要求，須要修正假設(shè)的數(shù)值，重新進(jìn)行計(jì)算。 在豎向排水固結(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面。 首先，觀察是否存在砂層。 其次，避免擾動(dòng)周圍的土壤，防止降低地基強(qiáng)度或透水性。 在施工條件允許的情況下，盡可能選取較寬的排水間距。 從理論上來(lái)講，橫向固結(jié)系數(shù)應(yīng)當(dāng)是豎向固結(jié)系數(shù)的數(shù)倍，但是因?yàn)樵O(shè)置砂井的方法不同，實(shí)際的橫向固結(jié)系數(shù)只能勉強(qiáng)和豎向固結(jié)系數(shù)相等。 第三，在固結(jié)過(guò)程中，砂井中的砂料發(fā)揮著排水同路的作用，所以為了長(zhǎng)期有效地發(fā)揮砂井的透水性能，就應(yīng)當(dāng)選用優(yōu)質(zhì)干凈的粗砂。

2.2 豎向排水固結(jié)施工

首先，鋪砂。 在豎向排水固結(jié)的砂井施工之前，應(yīng)當(dāng)先在地表面鋪設(shè)砂墊層，設(shè)置排水溝，確保填土內(nèi)部的地下水位不超過(guò)工程施工標(biāo)準(zhǔn)。 其次，排水砂井打入。 可以采用袋裝式、螺旋鉆進(jìn)式、射水式、振動(dòng)沉樁式、打入式等方法打入排水砂井。不管采用哪一種方式打入排水砂井，都應(yīng)當(dāng)將沉入深度控制在15m～20m 的范圍內(nèi)，超過(guò)這一范圍將會(huì)顯著增加工程費(fèi)用。 在施工中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖間距進(jìn)行砂井布置。 將待打入的井位或已打入的井位用不同的顏色標(biāo)注出來(lái)。 應(yīng)當(dāng)確保導(dǎo)桿始終保持豎直狀態(tài)，按照工程設(shè)計(jì)規(guī)定確定打入深度。 砂井打入時(shí)可以采用較快的速度， 但是應(yīng)嚴(yán)格控制拔出套管的速度，將速度控制在氣壓和填充砂可以便利的操作為宜。 在拔出套管時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意避免間隙的產(chǎn)生，防止軟土切斷砂柱或侵入砂柱。 可以選擇傳送帶連續(xù)投入的方式填充砂料，也可以選擇漏斗提升喂入的方式填充砂料。

3 道路軟基的粉噴樁加固法

3.1 粉噴樁加固設(shè)計(jì)

首先， 在粉噴樁加固施工前， 需要準(zhǔn)備以下施工技術(shù)資料：測(cè)量資料、停灰面高程、加固深度、原地面高程數(shù)據(jù)表、粉噴樁的設(shè)計(jì)樁位圖、室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告、土工試驗(yàn)報(bào)告、工程地質(zhì)報(bào)告等。 其次，清除障礙、平整場(chǎng)地。 施工場(chǎng)地?zé)o法滿足施工機(jī)械運(yùn)行的要求時(shí)，須要鋪設(shè)碎石墊層或砂土墊層。 如果地表太軟，就應(yīng)當(dāng)采用相應(yīng)的避免機(jī)械失穩(wěn)的措施。 如果施工場(chǎng)地較為低洼，就應(yīng)當(dāng)將粘性土回填。 第三，準(zhǔn)備施工機(jī)具，組裝機(jī)械，并進(jìn)行試運(yùn)行。 第四，根據(jù)實(shí)測(cè)的施工參數(shù)和工程設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行試樁以確定粉噴樁加固的施工工藝。 試樁通常為五根，根據(jù)試樁確定單位時(shí)間噴粉量、噴氣壓力、攪拌速度、提升速度、鉆進(jìn)速度等。 第五，選用的粉噴樁水泥必須符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，須要產(chǎn)品合格證，通過(guò)室內(nèi)檢驗(yàn)合格后方可以使用。 避免使用結(jié)塊變質(zhì)、受潮的加固料。

3.2 粉噴樁加固施工

首先，在粉噴樁加固施工中，應(yīng)當(dāng)控制停灰面、噴粉高程、鉆機(jī)下鉆深度，進(jìn)而保證粉噴樁的長(zhǎng)度。 其次，避免使用不具備粉體計(jì)量裝置的粉噴機(jī)。 第三，按時(shí)檢查粉噴樁的攪拌均勻程度和成樁直徑。 定期復(fù)核檢查使用的鉆頭，鉆頭的直徑磨耗量應(yīng)當(dāng)那個(gè)小于2cm。[2]如果鉆頭提升到地表面半米時(shí)，粉噴機(jī)要停止噴粉。 第四，如果在噴粉成樁時(shí)發(fā)生一些故障而停止噴粉，那么在進(jìn)行第二次噴粉接樁時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保噴粉重疊的長(zhǎng)度大于一米。 在進(jìn)行粉噴樁施工的過(guò)程中，必須連續(xù)泵送水泥，安排專人記錄泵送固化材料的具體時(shí)間和固化材料的用量等情況，確保固化材料的用量誤差小于±1%。 第五，為了確保攪拌機(jī)的垂直度，須要檢查導(dǎo)向架和施工地面間的垂直度，并且對(duì)起吊設(shè)備的平整度進(jìn)行檢查，保證攪拌機(jī)的垂直度偏差±1%，每個(gè)工作班應(yīng)進(jìn)行兩次以上的檢查。 第六，攪拌機(jī)噴粉的次數(shù)和提升速度應(yīng)當(dāng)符合預(yù)定的工程施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 安排專人負(fù)責(zé)記錄攪拌機(jī)每次提升或下降的時(shí)間， 確保深度符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)間誤差小于5 秒。[3]在粉噴樁加固施工前，應(yīng)當(dāng)測(cè)量鉆桿的長(zhǎng)度，在鉆桿上標(biāo)注較為明顯的標(biāo)志，從而便于了解、掌握復(fù)攪深度和鉆入深度。 在施工過(guò)程中，須要及時(shí)地處理發(fā)生的問(wèn)題，并做好相關(guān)記錄。 第七，儲(chǔ)灰罐的容量須要大于粉噴樁的用灰量。如果儲(chǔ)量達(dá)不到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就不得開(kāi)鉆、施工下一根樁。 第八，根據(jù)試驗(yàn)得出的技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行粉噴樁施工。 安排專人仔細(xì)記錄每根樁的鉆進(jìn)時(shí)間、鉆入深度、提升速度、鉆進(jìn)進(jìn)度、噴粉量、壓力等情況。 監(jiān)理人員須要對(duì)檢查記錄情況進(jìn)行隨時(shí)的檢查。

4 砂墊層法

對(duì)于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí)， 在軟土地基上敷墊0.5～1.2m 左右厚的砂墊層。 這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時(shí)，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；在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí)，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。

4.1 設(shè)計(jì)

如采用機(jī)械施工，在確定砂墊層厚度時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)械的重量，輪胎對(duì)地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。 在極軟地基上，僅用砂墊層來(lái)確保大型施工機(jī)械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經(jīng)濟(jì)的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。 填土面積大且排水距離長(zhǎng)，預(yù)計(jì)有多處地下水滲出時(shí)，若僅用山砂作砂墊層，不能獲得充分排水效果，應(yīng)采用設(shè)置盲溝，砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長(zhǎng)。

4.2 施工

砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板。 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作。 要盡量做到均勻一致。 用透水性差的粉土作填料時(shí)，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此對(duì)砂墊層的端部要妥善處理。

5 置換法

本法是以優(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炸法將軟弱土擠出的強(qiáng)制置換。 其施工都比較容易，多數(shù)情況下能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到所要求的目的。 從可靠性來(lái)說(shuō)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。 但必須進(jìn)行充分壓實(shí)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路軟基表層加固法、豎向排水固結(jié)法、粉噴樁加固法是改進(jìn)道路軟基穩(wěn)定性和強(qiáng)度的重要方法。 在具體的道路施工中，須要根據(jù)工程的實(shí)際情況，遵循工期控制原則、沉降指標(biāo)控制原則、填料選用原則，進(jìn)行合理的施工設(shè)計(jì)，選用恰當(dāng)?shù)牡缆奋浕幚矸桨?，?duì)道路軟基進(jìn)行處理，確保道路質(zhì)量能夠滿足工程預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

[1]陳衛(wèi)斌.關(guān)于公路路基施工中過(guò)濕土施工對(duì)策的思考[j].中國(guó)科技信息,2005,(07)

[2]董志良.鄭新亮.高速公路軟基處理方法[j].水運(yùn)工程.2004(2):83-84

[3]黃生文.公路工程地基處理手冊(cè)[m].北京:人民交通出版社.2005