試論公路工程施工中軟基土質(zhì)的鑒別及處治

張北恒

（河南省中原水利水電工程集團(tuán)有限公司 河南 濮陽 457000）

試論公路工程施工中軟基土質(zhì)的鑒別及處治

張北恒

（河南省中原水利水電工程集團(tuán)有限公司 河南 濮陽 457000）

在公路工程施工建設(shè)中，為了滿足路基沉降條件，需要對(duì)它其中的軟基土質(zhì)進(jìn)行鑒別處理，進(jìn)而增強(qiáng)公路的承載能力。所以本文就簡(jiǎn)單探討了在高速公路工程施工中對(duì)路基土方中軟基土質(zhì)的基本鑒別理論，并同時(shí)闡述了對(duì)軟基土質(zhì)的檢測(cè)處治方法。

軟基土質(zhì)；公路工程；路基；鑒別；處治

軟基土質(zhì)中含有大量的水分，且壓縮性較高，它的基本成分就是承載能力較低的淤泥沉積物和少量的腐殖質(zhì)，它的持水性較大而密度較小。

1　軟基土質(zhì)的鑒別分析

軟基土質(zhì)即軟土，關(guān)于軟土的鑒別，我國(guó)建設(shè)部在《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘查規(guī)范》中有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：①軟土的外觀應(yīng)該是以灰色為主的細(xì)粒土；②軟土的天然含水量應(yīng)該大于或等于液限；③軟土的天然空隙比≥1.01。滿足以上三點(diǎn)要求即可認(rèn)定為是軟土。而當(dāng)軟土被利用到公路工程建設(shè)當(dāng)中時(shí)，我國(guó)的《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中又給出了軟土鑒別的另一套標(biāo)準(zhǔn)。

（1）要對(duì)軟土的天然含水量進(jìn)行測(cè)定，因?yàn)樘烊缓渴峭临|(zhì)最重要的基本物理性指標(biāo)，它基本反映了土的狀態(tài)，所以要通過軟土的粘稠程度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和飽和程度來分析軟土含水量的變化。一般目前較為常用的軟土含水量測(cè)定方法是以土工試驗(yàn)為主，普通軟土的天然含水量應(yīng)該大于液限的35%左右。

（2）看天然孔隙比，所謂孔隙比所表達(dá)的就是軟土中孔隙體積與土粒體積之間的比例。換言之，天然狀態(tài)下軟土的孔隙比例就是天然孔隙比。它作為軟土一個(gè)重要的物理性評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以用來評(píng)價(jià)天然軟土層的密實(shí)度以及土的含水量。如果用數(shù)據(jù)來表示，當(dāng)孔隙比e＜0.6，則是密實(shí)的低壓縮性土，若e＞1.0，則表示是疏松的高壓縮性土。

（3）十字板的剪切強(qiáng)度。十字板剪切強(qiáng)度源于十字板剪切試驗(yàn)，它是原位測(cè)試中最為成熟的一種技術(shù)。在試驗(yàn)過程中，要把十字板頭插入到軟土中，然后按照所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行側(cè)頭施加扭力旋轉(zhuǎn)，直到將土剪損，此時(shí)就可以測(cè)量出在十字板旋轉(zhuǎn)過程中，所形成圓柱體下表面處土的基本旋轉(zhuǎn)抵抗扭矩，再根據(jù)扭矩就可以計(jì)算出出土對(duì)于十字板的不排水抗剪強(qiáng)度[1]。

2　公路工程施工中軟基土質(zhì)的處治方法

在公路工程施工中，對(duì)軟基土質(zhì)的處治相當(dāng)重要，它可以滿足公路路基的沉降要求，并提升公路的承載力和穩(wěn)定性，保證公路工程的施工安全。一般來說，對(duì)軟基土質(zhì)的處理方法可以分為淺層軟基處理技術(shù)和深層軟基處理技術(shù)。而兩種處理方法之下又存在多個(gè)分支。

2.1淺層軟基處治方法——墊層法

墊層法就是在軟基土質(zhì)的公路地基中填充材料，所以墊層法非常適合于軟土地基中的淺層處理。通常講，墊層法所采用的材料一般為碎石和泥土，它們能提升地基中的堅(jiān)硬物質(zhì)含量。而墊層法又有兩種處治方式，分別為機(jī)器輔助和手工作業(yè)，這兩種方法的目的相同，都是將軟基中的泥土抽取出地基，然后將碎石塊和泥土置換進(jìn)去，所以墊層法也可以稱之為墊層換填法。

如果使用墊層法進(jìn)行軟基土質(zhì)處治，則要注意以下三點(diǎn)施工要點(diǎn)：①應(yīng)該在基坑開挖前進(jìn)行定位放線工作，這其中主要要安排好排水工作，并適時(shí)的降低地下水位，保持地下水位在墊層下的0.5m左右，并利用填充泥土的方法保證邊坡的穩(wěn)定性；②墊層材料的制作應(yīng)該由人工完成，因?yàn)閴|層材料的拌制要求較高，尤其是對(duì)填料與水量的配比要求精確；③在進(jìn)行墊層鋪設(shè)之前，最好對(duì)所填充溝槽進(jìn)行檢查，保證墊層的土質(zhì)、尺寸和標(biāo)高都符合標(biāo)準(zhǔn)，如果軟土土質(zhì)中含有粘土和灰土，則要通過振動(dòng)碾等器械來幫助砂石和泥土的分層鋪填。而對(duì)鋪填的厚度也有要求，每一層的厚度要保證在0.2～0.4m左右，而且在碾壓過程中要保證速度和流暢性，這樣才能保證墊層的平整[2]。

除此之外，排擠法、表層排水法和添加劑法也是較為常見的軟基土質(zhì)前程處治方法。

2.2深層軟基處治方法

深層軟基處治方法也很多，比如袋裝砂井法。它利用到了袋裝沙井作為排水固結(jié)的主要措施，它的施工方便而且消耗成本較低，加固效果也被施工技術(shù)方所普遍看好。當(dāng)進(jìn)行深層軟基處治時(shí)，要將袋裝砂放入到套管井內(nèi)，然后填塞密實(shí)，并拔出套管，在袋裝砂的頂面鋪設(shè)水平砂墊層。此時(shí)，軟基土質(zhì)中的水分會(huì)在路基上部填土荷載的作用下，被排擠到排水通道之中。當(dāng)軟基中的水分完全排走之后，就可以達(dá)成排水固結(jié)軟基的最終目的。

另外還有粉噴樁技術(shù)，它利用到了粉體噴射攪拌機(jī)械，在借助攪拌機(jī)械鉆成孔之后，會(huì)借助壓縮空氣對(duì)水泥粉固體材料進(jìn)行軟土加固。當(dāng)原位軟土被攪拌并壓縮吸收出水分之后，軟土就會(huì)在化學(xué)反應(yīng)后形成硬結(jié)，變?yōu)檎w性較強(qiáng)且水穩(wěn)定性較好的高強(qiáng)度樁體，它會(huì)與樁間土一起形成復(fù)合型地基，從局部提高整體路基的強(qiáng)度。粉噴樁適合應(yīng)用于于含水量在35～40%左右的軟基土質(zhì)[3]。

3　總結(jié)

軟基處治一定要根據(jù)公路建設(shè)的地形、地質(zhì)狀況和施工技術(shù)來判斷它的處治方式，所以多年以來軟基土質(zhì)鑒別和處治一直是公路建設(shè)中的技術(shù)疑難。隨著科技的發(fā)展，處治軟基的技術(shù)越來越多，其中各有優(yōu)勢(shì)，公路建設(shè)應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，以確保對(duì)公路建設(shè)的高質(zhì)量要求，為國(guó)家創(chuàng)建更多的社會(huì)效益。

[1]孫清華.公路軟基處理技術(shù)淺析[J].青?？萍迹?010，17（3）：106～108.

[2]劉巍巍.高速公路軟基處理技術(shù)對(duì)比應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技，2010，33（2）：26.

[3]洪淵，劉萬忠，潘衛(wèi)兵，等.淺析高速公路軟基處理技術(shù)[J].地球，2015（8）：445.

U416.1

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1673-0038（2015）42-0236-01

2015-9-29