淺談公路施工道路軟基四種處理方法

陳學喜

摘 要：道路軟基的處理是公路施工中的重點，其處理盡可能早期進行，有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩(wěn)定后方可進行填土施工。路面結(jié)構(gòu)對軟土地基的不均勻沉降非常敏感，軟基的改善是公路面板工作狀態(tài)良好、延長使用壽命的關(guān)鍵，是必須認真研究的一個重要問題。下面介紹軟基處理的四種方法，即表層處理法、豎向排水法、加載法和置換法。

關(guān)鍵詞：公路施工；表層處理法；豎向排水法；加載法；置換法

一、表層處理法

表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設(shè)或增添材料等辦法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業(yè)；同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有砂墊層法、添加劑法、表層排水法、敷設(shè)材料法等等。

（一）砂墊層法

對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上敷墊0.5～1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位；在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。

1.設(shè)計

如采用機械施工，在確定砂墊層厚度時，應(yīng)考慮機械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等。

在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經(jīng)濟的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。

填土面積大且排水距離長，預(yù)計有多處地下水滲出時，若僅用山砂作砂墊層，不能獲得充分排水效果，應(yīng)采用設(shè)置盲溝，砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長。

2.施工

砂墊層施工時應(yīng)設(shè)放樣板。攤鋪作業(yè)一般采用自卸汽車與推土機聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

（二）添加劑法

對于表層為粘性土時，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。

添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時間的推移會發(fā)生化學性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進土體穩(wěn)定。

（三）表層排水法

對土質(zhì)較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

設(shè)計、施工注意事項：

1.溝槽的布置。溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的變化；不使來自四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土；溝槽的間隔要盡可能加密，以增大排水能力，即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。

2.溝槽的構(gòu)造。溝槽尺寸一般取寬0.5m，深0.5～1.0m。填土之前在溝槽內(nèi)用透水良好的砂（砂礫）回填成為盲溝。縱向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開挖，橫向盲溝一般間距10m～15m布置。溝槽內(nèi)埋設(shè)多孔排水管時，必須用優(yōu)質(zhì)反濾層加以保護。

（四）敷墊材料法

對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

二、豎向排水法

在粘性土地基中設(shè)置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進地基排水固結(jié)，增加抗剪強度。一般采用砂井排水法。砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效；對泥炭質(zhì)地基效果稍差。粘性土層固結(jié)所需時間與垂直方向最大排水距離成正比。很清楚，粘土層越厚，所需固結(jié)時間就越長。

施工程序：

（一）鋪砂。在砂井施工之前，地表面先鋪一砂墊層。并設(shè)置排水溝，使填土內(nèi)不致有較高的地下水位。

（二）打入排水砂井。其法有打入式、振動沉樁式、射水式、螺旋鉆進式及袋裝式等。無論何種方式一般的沉入深度為15～20m，超過這一深度工程費用明顯增大。

1.打入式和振動沉樁式。這是最常用的兩種方式。使用履帶式起重機時沉入深度為10m左右；使用特制的鋼打樁架，沉入深度可達30m。樁徑一般采用30～50cm，間距為1.5～3.0m。

2.射水式。該法與別的方法相比對地基擾動最小，在水源豐富，排泥處理無困難時宜采用。

三、加載法

是為了預(yù)先促進軟土地基沉降，增加地基強度，以防止設(shè)置在填土上或鄰接填土的路面和構(gòu)造物或者埋入填土內(nèi)的構(gòu)造物發(fā)生有害沉降而導致破壞。促進地基固結(jié)沉降的方法有：在地基上增加總壓辦法；減少土中的間隙水壓提高有效應(yīng)力法等。前者用填土荷載時，一般為填土加載法，后者又可分通過井點，豎井等的降低地下水法和在地表面鋪砂，覆蓋不透水膜使之形成真空，依靠大氣壓力加載來促進固結(jié)的大氣壓加載法。采用填土加載法時，須注意地基的穩(wěn)定狀態(tài)。而降低地下水法和大氣壓加載法則不必擔心地基遭到破壞，但受到地基適應(yīng)性的限制且工程費用大，一般不采用。上述方法，都很少單獨采用。

四、置換法

本法是以優(yōu)質(zhì)土置換軟弱土，確保填土穩(wěn)定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強制置換。其施工都比較容易，多數(shù)情況下能在短時間內(nèi)達到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優(yōu)。置換材料應(yīng)采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須進行充分壓實。

五、結(jié)束語

公路道路軟基處理的方法比較多，不可能一一介紹。除了上述四種方法外，在特殊情況下，還有粉噴樁處理法和塑料排水板處理法等。究竟該選用哪種處理方法， 應(yīng)根據(jù)軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置來決定。