高速公路軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法

何業(yè)振

摘 要：針對(duì)南方省份多數(shù)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌，高速公路施工時(shí)經(jīng)常遇到軟土地基，地基與高速公路的關(guān)系非常密切。地基雖不是高速公路本身的一部分，但它在高速公路施工占有十分重要的地位。軟基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否，不僅直接影響高速公路的造價(jià)，而且直接影響高速公路的質(zhì)量與安全，即它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資和進(jìn)度，因此其重要性已愈來(lái)愈多地被人們所認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：高速公路 軟基處理 質(zhì)量

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0091-02

高速公路是我國(guó)改革開(kāi)發(fā)后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)物，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用，高速公路代表了現(xiàn)今公路最高的技術(shù)和質(zhì)量水平，其采用很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及配置完善交通附屬設(shè)施。

我國(guó)的高速公路大部分位于東部沿海諸省，而這些地區(qū)呈現(xiàn)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌及淤泥混砂層，屬于飽和的正常固結(jié)軟土，在這類地貌上修建高速公路，行業(yè)上俗稱為“軟土地基”。

由于規(guī)范上對(duì)高速公路的路基沉降值要求較高，在高速公路使用期限內(nèi)，路基的沉降值應(yīng)<30 cm。軟土地基層恰好是影響沉降值的主要因素，所以在軟土地基上修筑高速公路時(shí)，首先要進(jìn)行土層加固處理，若對(duì)軟土地基不予處理或者處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降，直接影響到高速公路的質(zhì)量及該項(xiàng)目的工期。

1 處理軟土地基的基本原則

提高土層的抗剪強(qiáng)度

降低土層的壓縮性

改善土層的透水特性

改善土層的受力特性

提高土層的抗壓能力

因此在施工應(yīng)綜合考慮原地貌條件、周邊的環(huán)境因素及本身的施工條件，并相應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙上高速公路的分布，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的資料，選擇合理的處理方案。

2 軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法

換土、夯實(shí)、加固、打樁、化學(xué)及排水固結(jié)等方法?，F(xiàn)階段南方省份在高速公路軟基處理中比較流行的方法，是換土法、加固法、打樁，無(wú)論那種方式，在施工實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)該對(duì)軟土地基進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，從而確保高速公路的路基穩(wěn)定性。

3 軟土基礎(chǔ)各種處理方法的特點(diǎn)

排水固結(jié)法：又稱預(yù)壓法，適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖積層等飽和黏性土土層。在荷載作用下，孔隙中水慢慢被排出，土的孔隙比減小，隨著土層孔隙水壓力消散，土的粘聚力提高，土的強(qiáng)度增加。通過(guò)這種方法加固軟土地基減少路基在使用壽命內(nèi)的沉降值，也可提離地基承載力。

置換法：當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求，而軟土層的厚度又不是很大時(shí)，將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、風(fēng)化石等）或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并用機(jī)械方法壓（夯、振）實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度為止，這種地基處理的方法稱為換土法。

換土法按回填材料的不同，命名為不同的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層。雖然墊層材料不同，其應(yīng)力分布稍有差異，但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)以上材料作為墊層的特點(diǎn)基本相似，因此通常施工現(xiàn)場(chǎng)是按照砂墊層來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。

換土法的處理深度通常宜控制在3 m以內(nèi)，也不宜小于0.5 m，因?yàn)閴|層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。

樁體擠密加固法：其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備在軟基中加入樁體，樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基，提高軟基的整體強(qiáng)度，從而達(dá)到加固的目的。樁體的材料常用有，水泥土樁、砂樁、碎石樁。

擠密砂樁是加固軟粘土、淤泥質(zhì)土和松散砂性土基礎(chǔ)的一種有效方法。在成樁過(guò)程中，振動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管傳遞給土層，使附近的飽和土地基中產(chǎn)生超孔隙水壓力，導(dǎo)致土顆粒重新排列，趨向密實(shí) 。密實(shí)的砂樁取代了軟弱粘性土，形成散體樁豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基，使地基承載力有所提高。同時(shí)粗顆粒的砂樁在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道，可有效地消散和防止超靜孔隙水壓力的增加和砂土產(chǎn)生液化，并加快地基的排水固結(jié)。目前廣泛應(yīng)用于高速公路軟基處理中，以提高軟土地基承載力和防止砂土液化，改善地基的整體穩(wěn)定強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是用施工設(shè)備振密、擠密軟土。其原理通過(guò)重物夯擊軟土，施加強(qiáng)大的外部作用力，減少土壤之間的空隙率，降低含水量，從而改善地基的受力狀態(tài)，提高路基的穩(wěn)定性。

拋石擠淤法：通常用于淤泥厚度小于3 m、軟土呈流體狀態(tài)、排水困難的情況。從軟土中部拋碎石向二邊擠淤的方法。碎石通常采用0.3～0.4 m，當(dāng)石塊露出水面后，改用粒徑較小的石塊，這樣才能使密實(shí)度和穩(wěn)定性滿足要求。這種方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，是施工現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。

總之，高速公路軟基處理中主要是解決土層沉降的問(wèn)題，要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其他土工問(wèn)題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面，所以土層的沉降變形值往往是地基處理關(guān)鍵控制因素。

軟土地基上公路路堤的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實(shí)性和代表性，因此在設(shè)計(jì)和施工之前，須認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并需要通過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，從而取得有實(shí)際性的地質(zhì)水文資料。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉書(shū)麟，韓杰，葉觀寶，等.地基處理與托換技術(shù)[M].2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.

[2] 高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京：人民交通出版社，1998.endprint

摘 要：針對(duì)南方省份多數(shù)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌，高速公路施工時(shí)經(jīng)常遇到軟土地基，地基與高速公路的關(guān)系非常密切。地基雖不是高速公路本身的一部分，但它在高速公路施工占有十分重要的地位。軟基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否，不僅直接影響高速公路的造價(jià)，而且直接影響高速公路的質(zhì)量與安全，即它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資和進(jìn)度，因此其重要性已愈來(lái)愈多地被人們所認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：高速公路 軟基處理 質(zhì)量

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0091-02

高速公路是我國(guó)改革開(kāi)發(fā)后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)物，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用，高速公路代表了現(xiàn)今公路最高的技術(shù)和質(zhì)量水平，其采用很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及配置完善交通附屬設(shè)施。

我國(guó)的高速公路大部分位于東部沿海諸省，而這些地區(qū)呈現(xiàn)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌及淤泥混砂層，屬于飽和的正常固結(jié)軟土，在這類地貌上修建高速公路，行業(yè)上俗稱為“軟土地基”。

由于規(guī)范上對(duì)高速公路的路基沉降值要求較高，在高速公路使用期限內(nèi)，路基的沉降值應(yīng)<30 cm。軟土地基層恰好是影響沉降值的主要因素，所以在軟土地基上修筑高速公路時(shí)，首先要進(jìn)行土層加固處理，若對(duì)軟土地基不予處理或者處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降，直接影響到高速公路的質(zhì)量及該項(xiàng)目的工期。

1 處理軟土地基的基本原則

提高土層的抗剪強(qiáng)度

降低土層的壓縮性

改善土層的透水特性

改善土層的受力特性

提高土層的抗壓能力

因此在施工應(yīng)綜合考慮原地貌條件、周邊的環(huán)境因素及本身的施工條件，并相應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙上高速公路的分布，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的資料，選擇合理的處理方案。

2 軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法

換土、夯實(shí)、加固、打樁、化學(xué)及排水固結(jié)等方法?，F(xiàn)階段南方省份在高速公路軟基處理中比較流行的方法，是換土法、加固法、打樁，無(wú)論那種方式，在施工實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)該對(duì)軟土地基進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，從而確保高速公路的路基穩(wěn)定性。

3 軟土基礎(chǔ)各種處理方法的特點(diǎn)

排水固結(jié)法：又稱預(yù)壓法，適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖積層等飽和黏性土土層。在荷載作用下，孔隙中水慢慢被排出，土的孔隙比減小，隨著土層孔隙水壓力消散，土的粘聚力提高，土的強(qiáng)度增加。通過(guò)這種方法加固軟土地基減少路基在使用壽命內(nèi)的沉降值，也可提離地基承載力。

置換法：當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求，而軟土層的厚度又不是很大時(shí)，將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、風(fēng)化石等）或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并用機(jī)械方法壓（夯、振）實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度為止，這種地基處理的方法稱為換土法。

換土法按回填材料的不同，命名為不同的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層。雖然墊層材料不同，其應(yīng)力分布稍有差異，但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)以上材料作為墊層的特點(diǎn)基本相似，因此通常施工現(xiàn)場(chǎng)是按照砂墊層來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。

換土法的處理深度通常宜控制在3 m以內(nèi)，也不宜小于0.5 m，因?yàn)閴|層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。

樁體擠密加固法：其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備在軟基中加入樁體，樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基，提高軟基的整體強(qiáng)度，從而達(dá)到加固的目的。樁體的材料常用有，水泥土樁、砂樁、碎石樁。

擠密砂樁是加固軟粘土、淤泥質(zhì)土和松散砂性土基礎(chǔ)的一種有效方法。在成樁過(guò)程中，振動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管傳遞給土層，使附近的飽和土地基中產(chǎn)生超孔隙水壓力，導(dǎo)致土顆粒重新排列，趨向密實(shí) 。密實(shí)的砂樁取代了軟弱粘性土，形成散體樁豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基，使地基承載力有所提高。同時(shí)粗顆粒的砂樁在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道，可有效地消散和防止超靜孔隙水壓力的增加和砂土產(chǎn)生液化，并加快地基的排水固結(jié)。目前廣泛應(yīng)用于高速公路軟基處理中，以提高軟土地基承載力和防止砂土液化，改善地基的整體穩(wěn)定強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是用施工設(shè)備振密、擠密軟土。其原理通過(guò)重物夯擊軟土，施加強(qiáng)大的外部作用力，減少土壤之間的空隙率，降低含水量，從而改善地基的受力狀態(tài)，提高路基的穩(wěn)定性。

拋石擠淤法：通常用于淤泥厚度小于3 m、軟土呈流體狀態(tài)、排水困難的情況。從軟土中部拋碎石向二邊擠淤的方法。碎石通常采用0.3～0.4 m，當(dāng)石塊露出水面后，改用粒徑較小的石塊，這樣才能使密實(shí)度和穩(wěn)定性滿足要求。這種方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，是施工現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。

總之，高速公路軟基處理中主要是解決土層沉降的問(wèn)題，要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其他土工問(wèn)題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面，所以土層的沉降變形值往往是地基處理關(guān)鍵控制因素。

軟土地基上公路路堤的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實(shí)性和代表性，因此在設(shè)計(jì)和施工之前，須認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并需要通過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，從而取得有實(shí)際性的地質(zhì)水文資料。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉書(shū)麟，韓杰，葉觀寶，等.地基處理與托換技術(shù)[M].2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.

[2] 高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京：人民交通出版社，1998.endprint

摘 要：針對(duì)南方省份多數(shù)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌，高速公路施工時(shí)經(jīng)常遇到軟土地基，地基與高速公路的關(guān)系非常密切。地基雖不是高速公路本身的一部分，但它在高速公路施工占有十分重要的地位。軟基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否，不僅直接影響高速公路的造價(jià)，而且直接影響高速公路的質(zhì)量與安全，即它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資和進(jìn)度，因此其重要性已愈來(lái)愈多地被人們所認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：高速公路 軟基處理 質(zhì)量

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0091-02

高速公路是我國(guó)改革開(kāi)發(fā)后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)物，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用，高速公路代表了現(xiàn)今公路最高的技術(shù)和質(zhì)量水平，其采用很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及配置完善交通附屬設(shè)施。

我國(guó)的高速公路大部分位于東部沿海諸省，而這些地區(qū)呈現(xiàn)為淤泥質(zhì)或者沉積層地貌及淤泥混砂層，屬于飽和的正常固結(jié)軟土，在這類地貌上修建高速公路，行業(yè)上俗稱為“軟土地基”。

由于規(guī)范上對(duì)高速公路的路基沉降值要求較高，在高速公路使用期限內(nèi)，路基的沉降值應(yīng)<30 cm。軟土地基層恰好是影響沉降值的主要因素，所以在軟土地基上修筑高速公路時(shí)，首先要進(jìn)行土層加固處理，若對(duì)軟土地基不予處理或者處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降，直接影響到高速公路的質(zhì)量及該項(xiàng)目的工期。

1 處理軟土地基的基本原則

提高土層的抗剪強(qiáng)度

降低土層的壓縮性

改善土層的透水特性

改善土層的受力特性

提高土層的抗壓能力

因此在施工應(yīng)綜合考慮原地貌條件、周邊的環(huán)境因素及本身的施工條件，并相應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙上高速公路的分布，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的資料，選擇合理的處理方案。

2 軟土地基施工中常見(jiàn)的處理方法

換土、夯實(shí)、加固、打樁、化學(xué)及排水固結(jié)等方法?，F(xiàn)階段南方省份在高速公路軟基處理中比較流行的方法，是換土法、加固法、打樁，無(wú)論那種方式，在施工實(shí)際應(yīng)用中都應(yīng)該對(duì)軟土地基進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，從而確保高速公路的路基穩(wěn)定性。

3 軟土基礎(chǔ)各種處理方法的特點(diǎn)

排水固結(jié)法：又稱預(yù)壓法，適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖積層等飽和黏性土土層。在荷載作用下，孔隙中水慢慢被排出，土的孔隙比減小，隨著土層孔隙水壓力消散，土的粘聚力提高，土的強(qiáng)度增加。通過(guò)這種方法加固軟土地基減少路基在使用壽命內(nèi)的沉降值，也可提離地基承載力。

置換法：當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求，而軟土層的厚度又不是很大時(shí)，將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、風(fēng)化石等）或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并用機(jī)械方法壓（夯、振）實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度為止，這種地基處理的方法稱為換土法。

換土法按回填材料的不同，命名為不同的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層。雖然墊層材料不同，其應(yīng)力分布稍有差異，但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)以上材料作為墊層的特點(diǎn)基本相似，因此通常施工現(xiàn)場(chǎng)是按照砂墊層來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。

換土法的處理深度通常宜控制在3 m以內(nèi)，也不宜小于0.5 m，因?yàn)閴|層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。

樁體擠密加固法：其基本原理是通過(guò)施工設(shè)備在軟基中加入樁體，樁體對(duì)軟土產(chǎn)生擠密作用并與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基，提高軟基的整體強(qiáng)度，從而達(dá)到加固的目的。樁體的材料常用有，水泥土樁、砂樁、碎石樁。

擠密砂樁是加固軟粘土、淤泥質(zhì)土和松散砂性土基礎(chǔ)的一種有效方法。在成樁過(guò)程中，振動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管傳遞給土層，使附近的飽和土地基中產(chǎn)生超孔隙水壓力，導(dǎo)致土顆粒重新排列，趨向密實(shí) 。密實(shí)的砂樁取代了軟弱粘性土，形成散體樁豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基，使地基承載力有所提高。同時(shí)粗顆粒的砂樁在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水減壓通道，可有效地消散和防止超靜孔隙水壓力的增加和砂土產(chǎn)生液化，并加快地基的排水固結(jié)。目前廣泛應(yīng)用于高速公路軟基處理中，以提高軟土地基承載力和防止砂土液化，改善地基的整體穩(wěn)定強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是用施工設(shè)備振密、擠密軟土。其原理通過(guò)重物夯擊軟土，施加強(qiáng)大的外部作用力，減少土壤之間的空隙率，降低含水量，從而改善地基的受力狀態(tài)，提高路基的穩(wěn)定性。

拋石擠淤法：通常用于淤泥厚度小于3 m、軟土呈流體狀態(tài)、排水困難的情況。從軟土中部拋碎石向二邊擠淤的方法。碎石通常采用0.3～0.4 m，當(dāng)石塊露出水面后，改用粒徑較小的石塊，這樣才能使密實(shí)度和穩(wěn)定性滿足要求。這種方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，是施工現(xiàn)場(chǎng)最常用的方法。

總之，高速公路軟基處理中主要是解決土層沉降的問(wèn)題，要結(jié)合實(shí)際條件選擇好具體處理方案。軟土地基設(shè)計(jì)計(jì)算與其他土工問(wèn)題一樣包括變形與穩(wěn)定性兩大方面，所以土層的沉降變形值往往是地基處理關(guān)鍵控制因素。

軟土地基上公路路堤的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實(shí)性和代表性，因此在設(shè)計(jì)和施工之前，須認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并需要通過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，從而取得有實(shí)際性的地質(zhì)水文資料。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉書(shū)麟，韓杰，葉觀寶，等.地基處理與托換技術(shù)[M].2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.

[2] 高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路路基設(shè)計(jì)與施工[M].北京：人民交通出版社，1998.endprint