市政公路工程軟土地基處理技術研究

【摘 要】本文主要分析研究了公路工程中軟土地基的處理方法，以為同類工程作參考依據(jù)。

【關鍵詞】公路工程；軟土地基；處理方法

隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，高等級公路建設在各地較為普遍。由于對公路線形的要求，公路路基不可避免的建筑在軟土地基之上。

1軟土地基的概念

1.1軟土地基。

地基中常見的軟土，一般是指處于軟朔或者流朔狀態(tài)下的粘性土。其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)，工程地質(zhì)條件較差。選用軟土作為路基應用，必須提出切實可行的技術措施。

1.2軟土特征。

軟土的主要成分是粒及粉粒，常成絮狀構造，含水量高.孔隙比大、透水性差、抗剪強度低、靈活度高。這種土質(zhì)如在施工中出現(xiàn)在路基填土或橋涵構造物基礎中，最佳含水量不易把握，極難達到規(guī)定的壓實度值，滿足不了相應的密實度要求，在通車后，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷。其危害性顯而易見，故禁止采用。在軟土地基上修筑路堤，特別是橋頭引道，如不采取有效的加固措施，就會產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉陷，導致公路破壞或不能正常使用。

1.3軟土地基處理原則。

對于軟土地基處理，一般原則是應當以利用堆載預壓自然沉降，來達到路基穩(wěn)定。由于我國的獨特國情，特別是拉動內(nèi)需政策的實施，公路建設立項、審批、進入實質(zhì)建設階段的時間一般較短，通過自然沉降逐漸達到路基穩(wěn)定的軟土地基處理方法，一般較難推廣實施。在施工工期較短，時間緊迫的情況下，對于軟土地基處于高危地段的要采用多種手段進行處理，非高危地段可以不進行處理，利用工期自然沉降逐漸達到路基穩(wěn)定。

2軟土地基可能產(chǎn)生的病害

軟土地基的路堤，在施工過程中以至填筑完成后，由于軟土壓縮性大，軟土地基在路堤自重作用下也會產(chǎn)生沉降，這種沉降將在相當長的時間內(nèi)持續(xù)，大大超過一般路堤的沉降量。即使路面施工完成后，還可能繼續(xù)產(chǎn)生沉降，對路面的縱、橫斷面造成影響，難于保證其平整性，引起路基、路面結構的破壞。軟土路基在運營過程中主要產(chǎn)生的危害有路基的滑移、開裂、不均勻沉降、橋涵等人工構造物處的跳車等。

3軟土地基處理方法

3.1表層處理法

3.1.1表層排水法。

表層排水法是在路基填筑前，在地面開挖水溝，以排除地表水，同時降低地基表層的含水量，確保施工機械的作業(yè)條件，為了使開挖水溝在施工中發(fā)揮盲溝作用，常用透水性良好的砂礫回填。水溝布設應全面考慮地形與土質(zhì)情況，使排水暢通。水溝斷面尺寸一般取寬0.5m，深0.5m-1.0m.路堤填筑前，宜用砂礫回填成盲溝，若埋設孔管，必須用良好的過濾材料保護。

3.1.2墊層法。

墊層法是在軟土地基頂面鋪設厚度為0.6m-1.0m的砂墊層或土工布等化學物質(zhì)（具體厚度視路堤高度、軟土層厚度及壓縮性而定，太厚施工困難，太薄效果差）作為軟土層固結所需要的上部排水層，以加速沉降的發(fā)展，縮短固結過程的方法。砂墊層可作為路堤內(nèi)的地下排水層，以降低堤內(nèi)水位，改善施工時重型機械的作業(yè)條件。

采用砂墊層，砂宜采用中砂及粗砂，要求級配良好。顆粒的不均勻系數(shù)不大于5，且含量不宜超過3%-5%。砂墊層一般用自卸汽車及推土機配合攤鋪，攤鋪應均勻，注意不要有很大的集中載荷作用。當路堤為粉土類土，透水性不好時，路堤坡腳附近砂墊層被路堤覆蓋，可能會阻礙側向排水，必須注意做好砂墊層端部的處理。

3.1.3穩(wěn)固劑表層處治法。

穩(wěn)固劑表層處治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤離子穩(wěn)固劑等穩(wěn)定材料，摻人軟弱的表層地基土中，改善地基的壓縮性和強度特性，保證機械作業(yè)條件，提高路堤填土的穩(wěn)定及壓實效果。

3.2強夯法

它一般是用50t左右的強夯機，將大噸位（100～400KN）的夯錘起吊到6～40米的高度，自由落下，對地基土施加強大的沖擊能，在地基土中形成沖擊波和動應力，使地基土壓密和振密，以加固地基土，達到提高強度、降低壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性目的。強夯法施工設備簡單，不需加固材料、費用低、周期短，經(jīng)濟易行和節(jié)省材料，有利于環(huán)境保護等特點。但應注意，強夯法有嚴格的土質(zhì)適用范圍，主要適用于處理素填土、雜填土、砂土、低飽和度粘土、粉土和黃土地基。軟土的飽和度接近1，是不宜使用強夯法的。但在有些地區(qū)，軟土中夾多層松砂，具\"千層餅\"狀構造，為夯擊時高孔隙水壓力的消散提供了條件，故成功的實例也不少見。所以，采用強夯法首先應考慮的是地層構造。

3.3排水固結法

3.3.1袋裝沙井。

袋裝沙井是將質(zhì)量符合要求的沙先裝入透水性好的編織袋內(nèi)，然后采用沉入或打入設備將裝好的沙袋沉入軟土地基內(nèi)。袋裝沙井既有大直徑沙井的作用，又可以保證沙井的連續(xù)性，避免縮徑現(xiàn)象。此外，由于袋裝沙井的孔徑較小、沙材料消耗少、工程費用低，施工速度明顯加快，是軟弱地基施工最好的方法。當泥沼或軟土層厚度大于5m，且路堤填筑高度的土體自重遠超過天然地基承載力或地基土體水平位移較大時，袋裝沙井具有明顯的優(yōu)勢，是軟土地基最合適的處理方法。

3.3.2沙井。

首先在軟土地基上鉆成孔眼，灌上粗、中沙，利用粗、中沙的荷載作用加速軟土中水的排出，此法為沙井處理法。固結占很大比例的土和高塑性黏性土則不宜采用，其余軟土均適合采用沙井法。

3.3.3沙墊層。

在軟土層頂面鋪設排水沙層，以增加排水面，使軟土地基在填土荷載作用下加速排水固結，提高其強度，滿足穩(wěn)定性的要求。排水沙層對于基底應力的分布和沉降量的大小無顯著的影響，但可加速沉降的發(fā)展，縮短固結過程。當在沙墊層上填筑路基時，路堤填筑速度應合理安排，使加荷的速率與地基承載力增加（排水固結）的速率相適應，以保證地基在路堤填筑過程中不發(fā)生破壞。

3.4塑料排水板

一些土質(zhì)好但是含水量較大的軟土進行處理時，可以直接在地表開挖排水槽，排除地表水，進而降低軟土地基的土壤含水度，同時為了確保開挖的溝槽在后期施工中繼續(xù)發(fā)揮作用，起到盲溝的效果。塑料排水板是在紙板排水的基礎上發(fā)展而來的，它的特點是：單孔過水斷面大，排水暢通，質(zhì)量輕，強度高，耐久性好。一般在泥炭飽和淤泥地段或土基松軟、地下水位較高的情況下采用此方法。

3.5深層攪拌法

通過特制機械沿深度將固化劑與地基土強制攪拌就地成樁加周地基的方法是深層攪拌法，當固化劑（水泥或石灰）為粉體時又稱為粉體噴射攪拌法。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的地基及承載力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等軟土地基。

3.6加筋施工技術

軟土地基的土粒因為自身構造的問題常常發(fā)生位移，如此會造成地基的土層當中往往埋藏著一些耐拉性比較好的的材料，兩者在高強度摩擦力的作用下，兩者就會漸漸形成一體，穩(wěn)定性大幅度提高，但變形性又會降低，這時只需要在軟土層上鋪上一層沙子，同時在鋪上施工用的工程材料。這樣有了沙子的受力調(diào)節(jié)，無形之中地基的穩(wěn)定性也得到了大幅度提高。

3.7反壓護道法

反壓護道法是在路堤兩側，用透水性、穩(wěn)定性均較好的沙性材料，填筑一定寬度、高度的護道，以平衡使路堤下的淤泥或泥炭向兩側隆起的張力，從而保證路基的整體穩(wěn)定性。采用反壓護道加固地基，只需常用的機具設備，施工簡單，但占地多，用土量大，后期沉降變形量大，養(yǎng)護任務重。反壓護道法一般適用于路堤高度不超過其極限高度的兩倍，非耕作區(qū)和取土方便、運距較近的地區(qū)。

4結束語

處理好公路的軟基問題，有著重要的意義。這就要求在施工過程中，嚴把質(zhì)量關，做好施工的每個細節(jié)，根據(jù)實際情況，采取相應的技術，進行科學合理的處理。

參考文獻：

[1]張群，張林剛.淺談公路軟土地基處理現(xiàn)狀[J].土木工程，2013，（02）.

[2]馮紅學.公路軟土地基處理技術與質(zhì)量控制[J].交通標準化，2014，（08）.