淺談市政道路軟土地基處理技術(shù)與應(yīng)用

■吳勇晴 ■江西中捷工程建設(shè)有限公司，江西 南昌 330000

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們生活水平的發(fā)展，國家加大了對(duì)公路等基礎(chǔ)道路建設(shè)的發(fā)展力度，對(duì)于公路等級(jí)設(shè)計(jì)及路況指標(biāo)的選用等也提出了更高的要求。由于我國地域遼闊，在軟地基上修筑路基的情況無可避免，所以當(dāng)面這一情況時(shí)，采取何種方法有效進(jìn)行處理，才是確保工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)、提高施工進(jìn)度的關(guān)鍵。

1 公路軟地基處理的研究背景

軟土地基是公路建設(shè)過程中常見問題和難點(diǎn)。之所以要對(duì)軟路基進(jìn)行合理處理，這主要是因其自身特點(diǎn)所決定的，軟路基具有強(qiáng)度低、變形大、固結(jié)慢等特點(diǎn)。若在軟地基尚未處理好就修筑路基，可能會(huì)導(dǎo)致地基不均勻沉降的發(fā)生，從而導(dǎo)致一系列問題的出現(xiàn)，如路堤銜接處發(fā)生沉降、邊坡外側(cè)土地隆起、因路堤變形導(dǎo)致路面破壞等。

因此，軟地基處理是在此基礎(chǔ)上建造建筑物或路基施工的關(guān)鍵。軟地基處理的目的在于改善地基土工程性質(zhì)，包括地基土的變形性、滲透性、抗剪強(qiáng)度、抗液化能力等，使其滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定及變形的要求?；谶@一研究背景，本文就公路軟地基處理方法及技術(shù)進(jìn)行綜合分析，并結(jié)合地基處理施工的實(shí)際情況，提出軟地基處理所需注意的事項(xiàng)，為地基處理的相關(guān)方法與技術(shù)的應(yīng)用提供必要的理論指導(dǎo)。

2 軟地基處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 軟地基處理技術(shù)的發(fā)展

隨著我國各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，土木工程發(fā)展迎來高潮期，各種軟地基處理技術(shù)也得以順勢發(fā)展，為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。軟地基處理方法的選擇，要根據(jù)工程所處的地質(zhì)環(huán)境與條件來確定。近年來，在改革開放的市場環(huán)境下，國外先進(jìn)的軟土地基處理技術(shù)被引進(jìn)到國內(nèi)，并在實(shí)際工程中得到具體應(yīng)用，如強(qiáng)夯法、振沖法、深層攪拌法、排水固結(jié)法、高壓噴射注漿法、EPS 超輕質(zhì)填料法等。與此同時(shí)，我國建設(shè)人員在工程實(shí)踐中不斷總結(jié)，發(fā)展出了不少新的地基處理技術(shù)，如真空預(yù)壓法、剛性樁復(fù)合地基法、孔內(nèi)夯擴(kuò)碎石樁法、低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法、錨桿靜壓樁法等，推動(dòng)了地基處理的長足發(fā)展。

2.2 軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法。強(qiáng)夯法是由法國Menard 技術(shù)公司提出并推廣使用的，于20 世紀(jì)60 年代引進(jìn)我國。強(qiáng)夯法為達(dá)到使軟土層固結(jié)的目的，往往利用重錘夯擊土層。這一地基處理方法因設(shè)備簡單、施工快捷、效果顯著等特點(diǎn)，從而在工程中得到廣泛應(yīng)用。強(qiáng)夯法又分為強(qiáng)夯擠密法和強(qiáng)夯置換法，二者雖都用于軟土地基加固，但其加固機(jī)理及應(yīng)用范圍不相同:強(qiáng)夯擠密法多用于碎石土、砂土、飽和度低的雜填土、粘性土、素填土等地基的加固處理，通常來說，強(qiáng)夯擠密法只適用于塑性指數(shù)Ip≤10 的土，強(qiáng)夯法是否適用于處理有豎向排水系統(tǒng)的軟黏土地基，目前尚存爭議。強(qiáng)夯置換法適用于處理厚度在6m 以下的軟黏土層，碎石樁體與周圍土體形成的復(fù)合地基，經(jīng)實(shí)踐證明已取得較好的加固效果。當(dāng)然使用強(qiáng)夯法不足的一點(diǎn)是會(huì)造成較強(qiáng)的振動(dòng)、噪音等，給周邊居民生活帶來不便。

(2)排水固結(jié)法。排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法，多適用于淤泥、沖填土、淤泥質(zhì)土等飽和黏性土地基。排水固結(jié)法工作原理如下:在荷載作用下，飽和黏性土的孔隙比減小，孔隙中的水逐漸被擠出，隨著孔隙水壓力的消散，有效應(yīng)力提升，粘性土地基強(qiáng)度隨之增加。由于袋裝砂井和塑料排水帶的長細(xì)比大，出于對(duì)井阻影響的考慮，非理想井固結(jié)理論及其工程技術(shù)得以發(fā)展，真空預(yù)壓法被提出并得到廣泛應(yīng)用，先后在上海、廣州、天津等地工程中應(yīng)用。

(3)深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制機(jī)械，在地基中就地將軟地基土與固化劑強(qiáng)制攪拌，使軟粘土硬結(jié)成樁的地基加固方法。其中固化劑多為水泥或石灰，若為粉體時(shí)則稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法主要處理地基范圍包括淤泥、淤泥質(zhì)土等含水量高的地基，以及承載力特征值低于120kPa 的粉土、黏性土等軟土地基。

(4)高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)鉆孔，將帶有特殊噴嘴的注漿管插入預(yù)定深度土層，以高壓噴射流沖擊破壞土體，使固化漿液與土體混合，使軟土地基凝結(jié)加固的方法。高壓噴射注漿法多用于淤泥、黏性土、粉土、砂土、碎石土、人工填土等地基的處理。

(5)加筋地基。加固地基是在施工過程中，將一定范圍的軟土地基挖除，然后采用土工合成材料與砂石等組成的加筋墊層進(jìn)行填充，并逐層鋪設(shè)，以此作為地基持力層，來達(dá)到改善地基承載力的方法。施工時(shí)要注意埋設(shè)方式與數(shù)量要滿足施工規(guī)范要求。

(6)靜動(dòng)力排水固結(jié)法。靜動(dòng)力排水固結(jié)法是近年來新興發(fā)展起來的一種軟地基處理技術(shù)，在強(qiáng)夯法基礎(chǔ)上改進(jìn)夯擊機(jī)具，與排水固結(jié)法中的排水體系相結(jié)合。

3 軟地基處理時(shí)要考慮的因素

3.1 地基狀況

首先要判斷土質(zhì)條件，若是黏性土則采用壓實(shí)法，黏土一經(jīng)擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，因此在施工中要盡可能的減小對(duì)地基的擾動(dòng);若是可能發(fā)生液化的砂性土，則一般采用擠實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)法。其次看地基構(gòu)成情況，軟土層較淺時(shí)通常采用換填法，對(duì)土層表層進(jìn)行處理;若軟土層較厚，就需要采用其他方法配合表層處理法，如軟土層較薄且夾有砂層的，則可以采用表層處理法、荷載壓重法等;軟土層厚且無砂層的，因排水距離長，其固結(jié)沉降時(shí)間也較長，強(qiáng)度也會(huì)有所增長。

3.2 公路等級(jí)要求的道路性質(zhì)

公路等級(jí)一定程度上也決定著軟地基處理技術(shù)的選擇。一般來說，公路道路設(shè)計(jì)等級(jí)越高，對(duì)于道路平整度的要求也會(huì)越高，就要求采取強(qiáng)有力的軟地基處理措施。反之，公路等級(jí)較低時(shí)，出于降低施工成本的考慮，一般就簡易的對(duì)路面進(jìn)行鋪設(shè)，待地基沉降結(jié)束后，在對(duì)公路路面進(jìn)行常規(guī)處理。路堤設(shè)計(jì)寬度與高度也是影響地基處理方法選擇的重要因素。一般來說，設(shè)計(jì)路堤越寬越高，則對(duì)地基底部產(chǎn)生的壓力也會(huì)越大，從而引起地基深處的較大沉降。對(duì)于寬而低的路堤，若采用換填法則可能導(dǎo)致局部受破壞;若設(shè)計(jì)高度大但穩(wěn)定性不足的路堤時(shí)，采用壓重法將受到很大限制。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路軟地基處理要堅(jiān)持“因地制宜”的原則，不同類型軟土地基其處理方法也是不一樣的。在公路工程建設(shè)時(shí)，基于對(duì)各種軟基處理技術(shù)原理的把握，根據(jù)該工程所處土質(zhì)條件、地基類型、施工預(yù)算、公路等級(jí)等綜合分析和確定地基處理方法，以達(dá)到最好的處理效果。

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