公路軟土路基處理方法

于獻(xiàn)武

摘要：我國公路事業(yè)的不斷前進(jìn)，公路建筑施工技術(shù)以得到空前未有的結(jié)果。隨著軟土地基處理技術(shù)的不斷發(fā)展給我們的公路工程建設(shè)事業(yè)帶來了一股新的動(dòng)力，不僅使我們從中獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，而且也使得我國整體的公路地基處理技術(shù)發(fā)展來到了一個(gè)更高的水平。文章在概述相關(guān)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，介紹了幾種常用的方法，提出在施工過程中常存在的相關(guān)因素并以此問題對公路軟土地基處理方法進(jìn)行了總結(jié)。希望為公路軟土路基施工起到相關(guān)領(lǐng)域的幫助及研究。

關(guān)鍵詞：公路;施工;軟土路基;處理方法

一、軟土地基處理的相關(guān)概述

近幾十年來，我國在引進(jìn)了國外比較先進(jìn)的軟土地基處理方法的同時(shí)，逐步發(fā)展了符合我國國內(nèi)具體公路工程地質(zhì)條件的軟土地基處理方法。譬如：我們對國外的強(qiáng)夯置換法、振沖法、深層攪拌法、土工合成材料、強(qiáng)夯法、高壓噴射注漿法、EPS超輕質(zhì)填料法等許多地基處理技術(shù)進(jìn)行了引進(jìn)與發(fā)展。而其他一些在我國已經(jīng)應(yīng)用的技術(shù)也得到了更多的創(chuàng)新和提高（比如排水固結(jié)法、土柱和灰土樁法、砂柱法等），同時(shí)我們也工程實(shí)踐中自主發(fā)展了一些新技術(shù)（例如真空預(yù)壓法、錨桿靜壓樁法、低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法、剛性樁復(fù)合地基法等）。

二、常見公路軟土地基處理方法及適用范圍

1.換填法

換填法就是將基礎(chǔ)地面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度。成為良好的人工地基。當(dāng)?shù)鼗浫跬翆虞^薄，而且上部荷載不大時(shí)，也可直接以人工或機(jī)械方法（填料或石填料）進(jìn)行表層壓、夯、振動(dòng)等密實(shí)處理，同樣可取得換填加固地基的效果。

2.碎石樁法

利用一個(gè)產(chǎn)生水平向振動(dòng)的管狀設(shè)備在高壓水流作用下邊振邊沖，在軟弱粘土中成孔后，再往孔內(nèi)分批填人碎石等堅(jiān)硬材料制成一根根柱體，由碎石樁體和樁間土組成復(fù)合地基，從而提高原有地基承載力，減少沉降量，這種加固地基技術(shù)叫作搌沖置換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術(shù)演變發(fā)展而來，其主要作用是置換部分軟土，形成一個(gè)類似于鋼筋混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)，由于此種方法不受地下水位影響，且造價(jià)低，又能減少路基沉降。所以在高等級公路建設(shè)中越來越受到普遍重視。

3.排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場地先行加載預(yù)壓使土整體的孔隙水排出，逐漸固結(jié)地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。排水固結(jié)法就是在飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙體積慢慢地減小，地基發(fā)生固結(jié)變形。同時(shí)隨著超靜水壓力逐漸消散。有效應(yīng)力逐漸提高，地基土的強(qiáng)度逐漸增長。

4.水泥攪拌樁法

美國最早使用攪拌樁法水泥攪，拌樁法（噴漿法和噴粉法，也稱濕法和干法）已成為高速公路軟土地基處理中一種常用的方法。

三、選擇公路軟土地基處理方法時(shí)應(yīng)考慮的因素

1.道路形狀

在公路施工中，路堤設(shè)計(jì)的高度與寬度是要考慮的重要因素，因?yàn)樗麄冎苯佑绊戇\(yùn)用何種施工處理方法。如采用換填法時(shí)，寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞;反之窄而高的路堤，下面易被換填。在設(shè)計(jì)高度大而穩(wěn)定有危險(xiǎn)的情況下，采用壓重法將受到限制。還有路堤越寬越高，則地基產(chǎn)生壓力球的根部越深而引起深處粘土層沉降。

2.道路的條件

對于等級較低的公路來講，可以先進(jìn)行了路面的路基鋪設(shè)，等沉降過程結(jié)束后。再進(jìn)行正式路面的鋪設(shè);而對于高等級公路的施工，平整度是一項(xiàng)要考慮的標(biāo)準(zhǔn)，因此這就需要在公路施工過程中采用有效的沉降處理辦法。

3.施工周圍的環(huán)境影響

公路施工中要考慮的環(huán)境因素也有很多，比如周圍環(huán)境中的噪音、地下水的變化、振動(dòng)地基等等都是要考慮的。而在一些特殊的環(huán)境中，還要有特殊的因素對施工產(chǎn)生影響。比如在地基特別軟弱的情況下，如果路堤高度較高，就會(huì)引起施工周圍地基的隆起或沉降。要避免這種類似現(xiàn)象的發(fā)生，就要考慮控制剪切變形的方法，如果有些情況下，這種方法不能實(shí)施，就要考慮是否可以運(yùn)用高架構(gòu)造來代替路堤以克服環(huán)境因素所帶來的困難。

4.道路所在地段

在公路施工中，一般地段上，剩余沉降即使大到一定程度，只要不均勻沉降不大，路面基本上不會(huì)喪失其平整度。但與構(gòu)造物相連地段，剩余沉降將造成錯(cuò)臺(tái)。而且若路基穩(wěn)定性不夠。橋臺(tái)將受到大的土壓力作用引起側(cè)向位移的事故屢見不鮮。因此，構(gòu)造物鄰接地段的處理措施非常重要。

四、存在于公路軟土地基的處理方法

1.地基處理理論落后于實(shí)踐

從實(shí)踐--理論--再實(shí)踐的角度看，實(shí)踐先于理論是一般規(guī)律，對土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導(dǎo)實(shí)踐也是很重要的。對地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究是發(fā)展中存在的問題之一。

2.公路施工中違背因地制宜的原則

公路施工中，施工當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點(diǎn)決定了施工所要采用的方法。因此在選用軟土地基處理方法的時(shí)候要考慮施工地的條件，不能盲目施工。比如在公路施工中，遇到飽和軟粘土地基，那我們就不適宜采用振密、擠密等方法進(jìn)行加固了。要嚴(yán)格按照公路地基處理原理與實(shí)際施工的地質(zhì)條件，采用合適的地基處理方法。目前在公路軟土地基處理方法的運(yùn)用過程中，缺乏對于不同技術(shù)方案的比較與優(yōu)化，有的時(shí)候所采用的最終方案不是最優(yōu)的。這樣有的時(shí)候雖然解決了問題，但是耽誤了工期，造成了可以避免的浪費(fèi)。無形中增加了公路施工的建設(shè)成本。

3.施工機(jī)械的發(fā)展水平影響了技術(shù)實(shí)施的效果

近年來，我國公路地基處理施工機(jī)械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但這些與我國公路工程建設(shè)的需要相比較，差距還很大。以深層攪拌法為例，不能很好保證公路施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān)，也與目前應(yīng)用的施工機(jī)械水平有關(guān)。簡陋的機(jī)械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。

4.施工質(zhì)量控制嚴(yán)格程度影響了技術(shù)實(shí)施運(yùn)用的效果

公路施工工程，事關(guān)重大，因此施工質(zhì)量是不能忽視的重要問題。禁止使用粉噴深層攪拌法。這種舉措不是在否定深層攪拌法本身在公路地基處理過程中的不成熟，而是一種保護(hù)公路工程施工質(zhì)量的舉措。因?yàn)橛行┦┕挝辉诜蹏娚顚訑嚢枋┕み^程中質(zhì)量控制不嚴(yán)以及施工機(jī)械方面存在的一些問題。再加之偶爾一些單位偷工減料現(xiàn)象的發(fā)生，使得很多類似的相關(guān)技術(shù)手段得不到良好的實(shí)施。

五、結(jié)束語

軟土地基的處理方法是否成功在于公路施工過程中的實(shí)踐運(yùn)用，這直接影響到公路建成后運(yùn)行的安全。在軟土地基上進(jìn)行路基施工，對軟土地基進(jìn)行處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)到滿足施工對地基穩(wěn)定和變形的要求。本文僅是從理論的角度針對相關(guān)問題進(jìn)行了探討，而理論的研究還需實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此我們應(yīng)該在公路施工的實(shí)踐過程中去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)問題，才推動(dòng)我們的公路建設(shè)事業(yè)不斷向前發(fā)展。