公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基的處理對策

鄧大統(tǒng)

摘要：公路建設(shè)影響著交通運(yùn)輸和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近幾年來，我國大力扶植各地進(jìn)行公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但是，公路工程的成果不佳，公路使用一階段后就會出現(xiàn)塌方、道路坑坑洼洼等現(xiàn)象。這說明了我國公路路基存在的很大的質(zhì)量問題，特別是軟土路基。本文介紹了5種常見的軟基處理方法，對今后的軟基地基的施工具有指導(dǎo)意義，有利于保證道路路基施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路路基;軟基;處理方法

一、引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公共基礎(chǔ)設(shè)施越來越完善，特別是交通公路建設(shè)這一塊，高速公路和普通公路的規(guī)模不斷地增大。路基和路面直接承載著車輛的重量，路基的質(zhì)量直接影響到路面的平穩(wěn)，路基的施工質(zhì)量直接影響到公路施工的整體質(zhì)量，同時(shí)也會影響著公路的使用壽命，由此，路基是公路的重要組成部分。軟土路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接影響到基層和面層及道路的使用壽命。而軟基危害道路的根源就是路基土壤含水量高。但是在公路工程的施工過程中，由于受到多方利益與各種因素的影響，路基施工出現(xiàn)了很多問題，特別是軟基路基的施工工作，這些問題嚴(yán)重地影響了公路的正常使用，影響了交通公路建設(shè)工作的開展。所以，在公路建設(shè)施工過程中，要加強(qiáng)對公路路基軟基的處理工作的重視，有效率地完成施工過程，保證公路路基的質(zhì)量，保障公路建設(shè)的正常開展。

二、公路路基路面設(shè)計(jì)中軟基的處理方法

換填土處理法、墊石排淤法、粉噴樁法、CFG樁法、排水固結(jié)法、塑料排水法、反壓護(hù)道法、攤鋪土工布法、爆破排淤法等都是公路軟基處理的常用方法。每個(gè)方法有自己的適用路基、有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，這樣就要求我們在公路路基軟基處理過程中，因地制宜，根據(jù)不同的實(shí)際地質(zhì)情況而選擇合適的軟基處理方法，合理的軟基處理方法關(guān)系著整個(gè)工程質(zhì)量，樁打造的好，樁的強(qiáng)度增大，軟基問題解決了，好的路基所承載的壓力也增大，保證了路面平穩(wěn)與道路的美觀。

1.換填土處理法

公路路基路面軟基處理方法中最為常用的就是換填土法。這種方法比較傳統(tǒng)，通過人工或者挖掘設(shè)備把軟土挖出，換上強(qiáng)度較高的粘性土或沙礫，夯實(shí)地基從而改變路基的承載力度。這是一種比較淺層的處理軟基的方法，一般適合于深度為3米左右的路面軟基，這個(gè)方法易于操作，比較經(jīng)濟(jì)化。

換填土法既可以換土也可以填土。換填土后的地基得到了改善，效果比較好，可以說換填土法是比較徹底的一個(gè)處理軟基的方法，可將它分為機(jī)械換土法、爆破擠淤法、墊石排淤法和砂墊層法。如圖1所示，根據(jù)土附加應(yīng)力分布的規(guī)律，換填部分的硬土承受上部較大的應(yīng)力，而軟弱層承受較小的應(yīng)力，從而達(dá)到滿足地基承載力的要求。換填后的土剛度大，所能承受的承載力高并且不容易變形。經(jīng)過換填土后的軟基地基，地基不會出現(xiàn)明顯的沉降，保持道路的平穩(wěn)與美觀。

圖1 換填土法

2.墊石排淤法

在魚塘、沼澤地及常年有積水的洼地等地方的水下面是含水量比較高的淤泥基底或軟土層，如果還采用換土的方法，操作異常困難。對于這種地質(zhì)的路面，為了增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，可向路基的底部墊一些石頭，將淤泥排擠出基底的范圍，這就是墊石排淤法。石頭也不是隨隨便便的大石頭或者小石子，而是經(jīng)過分析測量得出的片石，片石能夠落在厚度較薄和沒有硬殼的沼澤地或者3、4米深度的軟土上。

3.粉噴樁法

在淤泥、軟粘土以及雜填土的地質(zhì)情況上，如果還是采用換填土的方法，要先把土全部挖出，再換上新土，這樣子的操作方法工程量太大。借助特別的設(shè)備把水泥、石灰等加固性的粉體材料壓縮傳送，使粉體材料與地基土攪拌混合，兩者之間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)從而形成一定強(qiáng)度的樁體，我們把這個(gè)樁體叫作粉噴樁。粉噴樁法實(shí)際上是一種通過深層攪拌加固地基的深層軟基處理方法，起到改善土質(zhì)，提高地基強(qiáng)度，所以又被稱為加固土樁。

深層攪拌機(jī)把粉體加固料與軟土攪拌在一起發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，加固結(jié)成加固結(jié)成強(qiáng)度好的加固土，并且與軟弱土層形成復(fù)合地基，從而提高軟基的承載力，避免地基的快速沉降。粉噴樁法主要被運(yùn)用在工期時(shí)間要求比較緊與地段的自然地質(zhì)條件差的路段，如結(jié)構(gòu)物路段、老路堤的加寬及橋頭過渡等。使用粉噴樁法處理軟土地基的施工過程中，工期比較短，沒有排放污水污氣、沒有污染環(huán)境，并且沒有發(fā)出噪音，對人們的生活與工作沒有產(chǎn)生影響，對周邊的建筑物產(chǎn)生很小的影響。最主要的是在這個(gè)處理修復(fù)軟基的過程中，不會造成生產(chǎn)經(jīng)營活動的中斷與停止，并且不影響正常的交通狀況，保持道路通車。

4.CFG樁法

CFG樁是Cement Fly-ash Gravel的縮稱，是水泥粉煤灰碎石樁的意思，運(yùn)用樁體的置換作用和樁間土的擠密作用，把碎石、砂、粉煤灰、水泥等材料加水?dāng)嚢杌旌?，用各種成樁打樁機(jī)制成有一定強(qiáng)度的樁。CFG樁也可以利用工業(yè)廢料、粉煤灰和石屑作摻和材料，不用加入鋼筋，這樣節(jié)省了材料成本，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)。

圖2 CFG樁復(fù)合地基示意圖

CFG樁、樁間土和褥墊層三個(gè)一起形成CFG樁復(fù)合地基。如圖2所示，CFG樁復(fù)合地基的核心是褥墊層，地基所受到的負(fù)載通過褥墊層傳遞給樁與樁間土。當(dāng)?shù)鼗艿截?fù)荷時(shí)，褥墊層會發(fā)生向下的變形;當(dāng)樁頂部

受到的壓力超過褥墊層的抗壓力時(shí)，樁頂會發(fā)生向褥墊層的移動，減輕樁頂?shù)氖芰Γl(fā)揮了樁的承載力，使地基的沉降力度變小，從而達(dá)到了樁與土兩者共同承載負(fù)荷的作用。CFG樁本身有一定的強(qiáng)度，能夠承載地基的壓力，并對樁間土起到擠密的作用，從而提高樁間土的承載能力。

圖3 塑料排水帶

5.排水固結(jié)法

排水固結(jié)法能夠有效處理淤泥、泥炭土、沖填土等軟黏土地基。排水固結(jié)法是先在地基中設(shè)置豎向排水體，如袋裝砂井、塑料排水帶等，再根據(jù)建筑物本身的重量進(jìn)行分級并逐漸加載，也可以在建造建筑物之前，加載預(yù)壓施工場地，排出土體中的孔隙水，然后逐漸固結(jié)，地基沉降的同時(shí)強(qiáng)度也提高了的方法。根據(jù)加載方式的不同，可將排水固結(jié)法分為砂井法、塑料排水板處理法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法。在處理軟粘土地基時(shí)，綜合使用堆載預(yù)壓法、砂井法及塑料排水板處理法可以起到加快加載預(yù)壓地基固結(jié)速度的作用。

塑料排水板處理法比較經(jīng)濟(jì)，處理效果較好。將塑料排水帶（如圖3所示）或者塑料排水板插入地基中，地基中的水在負(fù)載壓力的作用下排出，土顆粒的有效應(yīng)力被增加，加速地基固結(jié)和地基沉降，與此同時(shí)，地基強(qiáng)度也提高了。塑料排水板有著很大的優(yōu)勢，如生產(chǎn)有保障，排水板質(zhì)量好，造價(jià)低廉;在施工使用過程中，不會出現(xiàn)排水口斷面不均勻現(xiàn)象以及堵塞的情況發(fā)生，施工周期短，施工中對地基的影響小，且設(shè)備比較輕，比較適合質(zhì)地較軟的地基處理。但是塑料排水板也有不足，那就是會破壞土體的結(jié)構(gòu)，使軟土層沉降加快，沉降時(shí)間延長且固結(jié)沉降也加快了。

三、結(jié)束語

路基作為交通公路建設(shè)中最重要的一環(huán)，處理好軟基問題非常有必要。本文從換填土處理法、墊石排淤法、粉噴樁法、CFG樁法、排水固結(jié)法和塑料排水法這些常用的軟基路基處理方法進(jìn)行分析，要結(jié)合每段路基的軟土性質(zhì)、含水量以及負(fù)載量等情況，選擇適宜的軟基處理方法，使路基均勻沉降、保證道路的平穩(wěn)，發(fā)揮好公路的作用，從而拉動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)和諧社會的構(gòu)建。

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