淺議市政道路施工中軟土路基處理技術(shù)

曾仁治

【摘要】軟土路基是市政道路施工中常見的一種情況，處理不當(dāng)易產(chǎn)生不均勻沉降及路堤滑坡等問題，影響道路的行車安全。本文中，筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗介紹了幾種常用的軟土路基處理方法，旨在促進(jìn)同行間的學(xué)習(xí)與交流。

【關(guān)鍵詞】市政道路 軟土路基 處理 技術(shù)

前言

軟土是指近代沉積的軟弱土層，常見的軟弱土層有淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層。軟土具有強度低，壓縮性高和透水性弱等特點，其承載力往往不能滿足道路路基的要求，必須對軟土路基進(jìn)行處理。市政道路作為城市建設(shè)的重要組成部分，工程建設(shè)質(zhì)量與城市建設(shè)以及人們生活質(zhì)量有著緊密聯(lián)系。為保證工程施工質(zhì)量必須要針對施工難點進(jìn)行研究。在進(jìn)行軟土路基施工時確定施工要點，結(jié)合工程實際需求，確定有效施工工藝。

一、軟土路基容易出現(xiàn)的問題

軟土路基在公路施工中出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)在兩個方面：一是在路堤填土過程中容易出現(xiàn)地基失穩(wěn)從而引起路堤滑坡，因此要加快填土的速度這樣在保證路基的穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，也保證了工程質(zhì)量；二是在路堤填土后和路堤填筑的過程中她基都會產(chǎn)生比較大的沉降和剩余沉降，因此要想辦法把路基沉降控制保持路基的原定高度所以在探明公路所在地質(zhì)是軟土的情況下考慮到公路的承載能力慎重的選擇對應(yīng)的軟土路基處理方法才能更好的建好公路

二.市政道路施工中軟土路基處理技術(shù)

1、密實法

密實法是指軟弱的飽和土和松散的非飽和土，在荷載（動荷載、靜荷載以及沖擊荷載）作用下，使土體的孔隙體積不斷減小、同時地基土的承載能力增加、土體密實度提高、土體的壓縮性降低。 承載力的提高只與土的密度改變有關(guān)。對排水固結(jié)法而言，土體的密度與預(yù)壓荷載的大小和時間相聯(lián)系。當(dāng)不考慮預(yù)壓周期時，土體的密度只取決于預(yù)壓荷載的大小。

（1）真空預(yù)壓

真空預(yù)壓是以大氣壓力做為預(yù)壓荷載、在擬加固場地表面鋪設(shè)一層透水的砂墊層，在其上覆蓋一層不透氣的密封薄膜，然后用真空裝置抽氣，在密封膜內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，土體中產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力，在膜內(nèi)外壓差作用下，使土體固結(jié)。 瑞典于 20 世紀(jì) 40 年代末首先應(yīng)用該法，隨后日本和美國等國相繼進(jìn)行了探索和研究，我國交通部一航局在 70 年代末，成功地在新港集裝箱碼頭工程應(yīng)用，并取得了可喜的研究成果。通過多年探索，使膜內(nèi)真空度達(dá) 600mm 水銀柱高，相當(dāng) 80kPa 的預(yù)壓荷載。

（2）堆載預(yù)壓方法

堆載預(yù)壓是利用填土、砂石料或者其它重物對地基施加預(yù)壓荷載，使孔隙水得以排出，達(dá)到土體結(jié)構(gòu)固結(jié)的目的。加固后軟土地基承載力的大小主要取決于其上部堆積載荷值的大小。 堆載預(yù)壓的原理與真空預(yù)壓不間，真空預(yù)壓可一次將荷載加到最大值，而不使土體產(chǎn)生剪應(yīng)力增量，即不必考慮地基產(chǎn)生的剪切破壞。堆載預(yù)壓方法必須要考慮加荷速率對土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。通常情況下采用分級方式施加荷載，同時每隔一定周期（一天左右）要進(jìn)行樁體豎向變形、邊樁位移、孔隙水壓力等數(shù)值的觀測，在此要求豎向變形不超過 10mm/天，邊樁位移不應(yīng)超過 4m/天。 預(yù)壓方法主要用于淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和的粘性土地基。對于透水性比較好的薄砂層粘性土可以不再設(shè)置縱向的排水通道，這樣也可以取得良好的固結(jié)效果。

（3） 強夯法

強夯法又可稱為動力固結(jié)法或者動力壓實法，這種方法通常是以 80—400kg 的重錘，從 6—40m 落距的高處自由落下，將土體夯實。強夯法不僅適用于處理砂土、碎石土、粘性土、粉土、雜填土和素填土等土質(zhì)地基，同時由于能夠提高地基的強度、改善其抗振動液化的能力、降低其壓縮性并能消除土的濕陷性，這種方法常用于處理可液化的砂土地基或者濕陷性黃土地基等等。

2.置換法

置換法是通過制作復(fù)合地基的方法使地基的強度加大，承載力增大，同時避免地基沉降的方法。常用的制作復(fù)合地基的方法是碎石柱法，高壓水流產(chǎn)生水平震動的管狀設(shè)備一邊震動一邊沖進(jìn)軟土，使軟土中出現(xiàn)空隙，在空隙中填入碎石等材料形成地基。這樣的復(fù)合地基承載力強大，而且不受地下水位的影響沉陷，因成本低廉，廣泛應(yīng)用。粉噴法是使用設(shè)備將水泥或者生石灰等粉體固化劑打入路基的深處，噴入的固化劑拌和軟土層互相浸入后形成有水泥狀樁體，柱與柱間的軟土就形成了復(fù)合地基。粉噴法噴入的粉體固化劑能比水泥漿吸收更多的水來讓土體固結(jié)，這種方法可以提高路基承載力1倍到1.5倍。制作復(fù)合地基的方法除了碎石樁，粉噴裝以外，還有CFG樁，鋼渣樁，石灰樁等都是類似的方法

3、 灌漿法

灌漿法是運用液壓、氣壓或者電動化學(xué)的原理，把具有充填性、膠結(jié)性等特點的材料注入到各種介質(zhì)之間的裂縫和孔隙之中，實現(xiàn)其強度和密實度的增加。 灌漿法的主要目的是加固結(jié)構(gòu)的同時實現(xiàn)防滲。在建筑工程建設(shè)過程中，除了需要提高灌漿對象的模量和強度之外，還需要達(dá)到恢復(fù)構(gòu)筑物的整體穩(wěn)定、降低滲透性、截斷水流等諸多方面的目的。過去該方法主要用于改善強滲透地層，近些年來，針對軟土中的灌漿法進(jìn)行了一些試驗，并取得了良好的工程效果

4、 拋石擠淤法

在路基的底部投擲一定數(shù)量的片石，進(jìn)而將淤泥擠出路基基底范圍，實現(xiàn)提高地基的整體強度。該方法施工簡單、方便、迅速。主要適用于常年存在積水的洼地，厚度較薄，排水困難，表層沒有硬殼，同時片石能夠沉入底部的泥沼地帶或者深度為 3-4m 左右的軟土地區(qū)。

值得注意的是，采用拋石擠淤時，因為沉降量并不一致，因此在路堤下部殘留了部分軟土，完工后通常會發(fā)生不利的不均勻沉降，應(yīng)該引起重視。

5、反壓護道法

反壓護道法的做法通常是在路堤兩側(cè)修筑一定寬度的護道，使路堤底部的淤泥或泥炭向兩側(cè)隆起的趨勢得到平衡，進(jìn)而提高路堤在施工中的防止滑動破壞出現(xiàn)的安全系數(shù)，達(dá)到路堤穩(wěn)定的目的。反壓護道法加固軟土路基的工程特點是不需要特殊的機具設(shè)備和材料，并且施工簡易，但用土量較大、占地較多、養(yǎng)護工作量大、后期沉降大。一般適用于土地的非耕作區(qū)、取土方便的地區(qū)以及路堤高度不大于 2 倍極限高度路段的軟土路基處理，對泥沼地

區(qū)不適宜采用。

6、化學(xué)藥劑方法

化學(xué)藥劑施工方法是把化學(xué)藥劑或水泥乳漿等液體注入土中，使其形成固結(jié)土，從而降低地基的透水性并有效增加地基的強度。類似于凍結(jié)施工法，化學(xué)藥劑施工法主要用于阻止水體滲透和穩(wěn)定開挖面。注入方法通常包括單管篩網(wǎng)方式、單管鉆桿方式、多層管雙相方式、套管單相方式、套管雙套筒方式等等。藥劑僅僅限于水玻璃系的藥劑與酸性材料硅膠合用，使固結(jié)物呈中性，該方法近年來得到了較好的應(yīng)用。此外，研究人員還研制出了無公害和更具經(jīng)濟性的二氧化碳?xì)怏w，以及利用水玻璃的氣液反應(yīng)砂漿等化學(xué)藥劑，與此同時采用電滲析注入藥劑方法的研究也有一定進(jìn)展。 對于注入化學(xué)藥劑法施工而言，今后可通過改善壓力注入施工技術(shù)，實現(xiàn)水泥系材料的滲透注入效果。因此，注入化學(xué)藥劑施工法可作為永久的軟土地基加固措施而得以廣泛應(yīng)用。

結(jié)語

總之，以上處理軟土路基的技術(shù)對于我國的市政道路工程建設(shè)質(zhì)量提升來說起到了極其重要的作用，因此，在實際工程中，要根據(jù)軟土地基分布范圍和土的性質(zhì)，施工地點的實際條件，綜合考慮經(jīng)濟！地質(zhì)等方面，選擇適用軟土路基工程特點的軟土處治方法，確定合理的地基處理方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]李彰明. 軟土地基加固的理論、設(shè)計與施工[M].北京：中國電力出版社.2006